Космонавтика  Термоэлектрические преобразователи 

1 2 3 4 5 6 [ 7 ] 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67

Свободные концы могут нагреваться в процессе работы до значительных температур, достигающих иногда 200 °С. Для того, чтобы исключить влияние температуры окружающей среды на показания термопреобразователя и подключить его к вторичному прибору, свободные концы необходимо удалить на значительное расстояние. При этом совсем необязательно применять длинные термопреобразователи, а достаточно удлинить их гибкими изолированными проводами или кабелями. Они должны быть термоэлектрически идентичны термоэлектродам термопреобразователя, поэтому их называют термоэлектродными удлинительными проводами, или компенсационными.

Существует два способа подбора удлинительных проводов. Первый способ - подбирают провода, которые в паре с соответствующим термоэлектродом имеют нулевую термоЭДС (такой метод часто назьшают поэлектродной компенсацией). Он наиболее универсаггьный. Его применяют в тех случаях, когда необходимо производить измерения с по-выщенной точностью. Равенство температур мест присоединения удлинительных проводов и свободных концов термопреобразователя необязательно.

В случае недефицитных материалов и удовлетворительных эксплуатационных свойств провода изготовляют из тех же материалов, что и подключаемая термопара. Для термопар из благородных металлов и сплавов используют специальные сплавы. При втором способе номинальная статическая характеристика пары удлинительных проводов в заданном интервале температур должна отвечать номинальной статической характеристике термопреобразователя. Такой метод часто называют методом суммарной компенсации. При этом должно соблюдаться требование равенства температур мест присоединения удлинительных проводов и свободных концов преобразователя.

Основные характеристики термоэлектродных удлинительных проводов приведены в табл. 4. Марки и область их применения - в табл. 5.

Таблица 4

Термо пара

Материал и цвет положительного провоца

Материал и цвет отрицательного провода

ТермоЭДС при 100 С (номинальное и допусгамое отклонение), мВ

Плaтинo-

Медь. Красный

Сплав ТП (99,4 %

0,64 + 0,03

родиевая

(или розовый)

Си, 0,6 %Ni). Зе-

ПР,ТП

леный

Хромел ь-алю-

Медь. Красный

Константан. Кори-

4,1 ± 0,15

мелевая ХА

(или розовый)

чневый

Хромел ь-ко-

Хромель. Фиоле-

Копель. Желтый

6,88 ± 0,20

пель ХК

товый (черный)

(оранжевый)

Вольфрам-мо- Медь. Красный

Медно-никелев ый

0,40 ± 0,03

либденовая

(или розовый)

сплав

Вольф рам ре-

То же

Медно-никелевый

1,4 ± 0,03

невая

сплав МН2,4

ВР5/20, BP

(синий)



Табпица 5

Марка

Наименование про-

Область применения

Темпера-

провода

вода

(к какому типу ТП)

турный

(мате-

диапазон.

риал жил)

ПТВТ (медь -констан-> тан)

птгвт

(медь -констан- тан)

ПТВ-ХЛ (медь-сплав ТП)

ПТГВ хл (медь -сплав ТП)

ПТВЭВ (сплав НП - сплав КНР)

ПТГВЭВ (медь - сплав МН2,4)

Термоэлектродный с поливинилхлори-дной изоляцией, теплостойкий Термоэлектродный гибкий с поливи-нилхлоридной изоляцией, теплостойкий

Термо электродный с поливинилхлори-дной изоляцией повышенной холодоустойчивости Термоэлектродный гибкий с поливи-нилхлоридной изоляцией повышенной холодоустойчивости Термо эл ектродный с поливинилхлори-дной изоляцией, экранированный, в поливинилхлорид-ной оболочке

Термоэлектродный гибкий с поливинил хлоридной изоляцией, экранированный, в поли-винилхлоридной оболочке

Для прокладки в помещениях, трубах, а также внутри приборов (ТХА)

То же, где требуется повышенная гибкость (ТХА)

Для прокладки в помещениях, трубах, а также внутри Приборов в районах с холодным климатом (ТПП) То же, где требуется повышенная гибкость

Для прокладки в помещениях, трубах, а также внутри Приборов, где требуется защита от внешних электромагнитных полей и механических воздействий (ТПП) Дпя прокладки в помещениях, трубах, а также внутри приборов, где Требуются повышенная гибкость, защита от внешних электромагнитных полей и механических воздействий (ГВР)

-40-+105

40 - + 105

-60 -+70

- 60 - + 70

- 40 - + 70

- 40 - + 70

Стандартные удлинительные провода маркируют. При включении этих проводов в цепь преобразователя необходимо соблюдать полярность, иначе при измерениях возникает погрешность, равная удвоенной величине той погрешности, от которой хотели бы избавиться, применяя удлинительные провода. Во избежание ошибок при определении полярности и марок удлинительных проводов промьпнленность выпускает их в виде скомплектованного (двужильного) провода с различными цветами оболочек каждой жилы или с пометками положительного термоэлектрода.



ГЛАВА 4

термопреобразова тели сопротивлений

1. НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Термопреобразователи сопротивлений применяют для измерения температур в пределах от -260 до +750 °С. Рабочим органом термопреобразователя является чувствительный элемент, выполненный из платиновой или медной проволоки.

Чувствительность термопреобразователей сопротивления определяется температурным коэффициентом сопротивления материала, из которого сделан термопреобразователь, т. е. относительным изменением сопротивления чувствительного элемента термопреобразователя при нагревании его на 1 °С.

Чувствительный элемент платиновых термопреобразователей сопротивления (рисО) представляет собой платиновую спираль 5 из тонкой проволоки, помещенщю в капиллярную керамическую трубку 3, заполненную керамическим порошком 4, который одновременно изолирует и поддерживает спираль. С торцов трубка плотно закрьпа пробками 2 и 6. Такая конструкция обеспечивает большую надежность в условиях вибрации и высокой температуры. К концам спирали припаяны выводные провода 1. Чувствительный элемент медных термопреобразователей сопротивления представляет собой бескаркасную безындуктивную катушку из изолированной медной проволоки, покрытой фторопластовой пленкой. С целью обеспечения механической и виброударной прочности чувствительный элемент помещают в тонкостенный металлический чехол, в который насыпают керамический порошок, а его затем герметизируют. В остальном конструктивное исполнение медных термопреобразователей сопротивлений аналогично платиновым термопреобразователям сопротивлений.

Конструкция термопреобразователя сопротивления показана на рис. 11. Собранный чувствительный элемент 11 помещают в защитный чехол 9, который предохраняет его от механических повреждений и агрессивных воздействий измеряемой среды. Вьюодные провода чувствительного элемента изолируют фарфоровыми изоляторами 1 и присоединяют к контактным клеммам 7, расположенным в головке 4 преобразователя, которую закрывают крышкой 6 с прокладкой 5. Герметизацию выходных проводов чувствительного элемента осуществляют с помощью эпоксидного компаунда 8. Свободное пространство защитного чехла заполняют окисью алюминия 10.


Рис. 10. Чувствительный элемент платинового термопреобразователя сопротивления



1 2 3 4 5 6 [ 7 ] 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67