Термопреобразователи с чувствительными элементами, изготовленными из медной проволоки диаметром 0,1 мм, изолированной эмалью, могут быть использованы для длительного измерения температуры не вьппе 100 °С, а из медной проволоки с кремнийорганической или вини-флексовой изоляцией - до 180 °С.

В зависимости от чистоты меди и тщательности изготовления медные термопреобразователи сопротивлений подразделяют на два класса (2-й и 3-й) и выпускаю? трех градуировок ( ЮМ ; 50М; ЮОМ) с номинальными значениями сопротивлений при О °С (i?o)> равными соответственно 10,50,100 Ом.

Отклонение сопротивления чувствительного элемента термопреобразователя при О °С от его номинаньного значения не должно превышать ±0,1 % для обоих классов. Отношение сопротивлений чувствительного элемента iioo/Ro установлено равным 1,426 ± 0,001 для термопреобразователей класса точности 2 и 1,426 ± 0,002 для термопреобразователей класса точности 3.

ГЛАВА 5

МИЛЛИВОЛЬ ТМЕТРЫИЛОГОМЕТРЫ

1. НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ МИЛЛИВОЛЬТМЕТРОВ

Милливольтметры, применяемые для измерения температуры в комплекте с термоэлектрическими преобразователями назьшают пирометрическими милливольтметрами. Пирометрический милливольтметр состоит из измерительного механизма и измерительной схемы.

Измерительный механизм милливольтметра может быть как с внешним, так и с внутрирамочным магнитом. Измерительный механизм милливольтметра с внешним магнитом (рис. 12) состоит из постоянного магнита 2 с полюсными наконечниками 1, неподвижного железного сердечника 9 и подвижной рамки 8.

Постоянный магнит создает равномерный магнитный поток в кольцевом зазоре между полюсными наконечниками и сердечником. В этом зазоре помещена рамка, состоящая из большого числа витков тонкой медной проволоки.

Рамку укрепляют по центру сердечника на кернах 6, опирающихся на агатовые или корундовые подпятники, завальцованные в опорных винтах 5. К подвижной рамке прикрепляют стрелку 3, конец которой перемещается вдоль шкалы прибора.

Нерабочий конец стрелки имеет два усика с резьбой, по которой перемещаются грузики-противовесы 10. С помощью этих грузиков подвижная система прибора уравновешивается так, чтобы ее центр совпадал с геометрической осью вращения.

Концы обмотки рамки прикрепляют к двум спиральным пружинам 7, через которые подводится ток от термопреобразователя.

Рис. 12. Измерительный механизм милливольтметра с внешним постоявным магнитом

Спиральные пружины, изготовленные из фосфористой бронзы или из других бронзовых сплавов, припаяны концом внутреннего витка к оси рамки, внешний же конец нижней пружины припаян к неподвижному штифту, а верхней пружины - к поводку корректора нуля 4.

Крепление сердечника, подвижной системы, винтов с подпятниками и вилки корректора нуля осуществляют в обойме с мостиком 12.

Для изменения магнитной индукции в небольших пределах в воздушном зазоре служит магнитный шунт 11. Перемещая шунт, осуществляют подгонку верхнего предела измерения при заданном значении внутреннего сопротивления милливольтметра. Ток термопреобразователя, протекая по обмотке рамки, взаимодействует с магнитным полем в кольцевом зазоре, вследствие чего создается магнитоэлектрический момент, который стремится повернуть рамку. Этому вращению противодействует упругий момент, создаваемый спиральными пружинами. Поворачивание рамки прекратится, когда магнитоэлектрический момент уравновесится упругим моментом. Угол поворота рамки прямо пропорционален термоЭДС термопреобразователя и обратно пропорционален сумме сопротивлений в цепи милливольтметра. Измерительная схема милливольтметра показана на рис. 13.

Общее сопротивление измерительной цепи складывается из сопротивления милливольтметра и внешнего сопротивления цепи:

=мв вн-

о-С

Рис. 13. Измерительная схема милливольтметра:

йд - сопротивление датчика; - сопро-

тивление компенсационных проводов; -сопротивление соединительных проводов; пк - сопротивление подгоночной катушки; йр - сопротивление рамки; RppQ - сопротивление добавочное

Сопротивление милливольтметра складывается из сопротивления рамки и добавочного сопротивления, включенного последовательно с рамкой

мв =р +доб-

Необходимость добавочного сопротивления объясняется следующими причинами.

Рамка милливольтметра, изготовленная из медной проволоки, обладает больпшм температурным коэффициентом злектрического сопротивления, вследствие этого сопротивление милливольтметра значительно изменяется от изменения температуры окружающей среды.

Добавочное сопротивление изготовляют из манганиновой проволоки, обладающей практически нулевым температурным коэффициентом электрического сопротивления, величина его составляет 2/3 и более внутреннего сопротивления милливольтметра. Таким образом, изменение сопротивления только рамки от температуры среды, окружающей милливольтметр, незначительно влияет на его показания. Добавочное сопротивление служит также для подгонки заданного диапазона показаний.

В зависимости от класса точности внутреннее сопротивление милливольтметра должно быть следующим:

Класс точности .... 0,2 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 Сопротивление милливольтметра не

менее. Ом ....... 500 500 300 200 150 100

Сопротивление внешней цепи складывается из сопротивления датчика R сопротивления компенсационных и соединительных

проводов Kjj, сопротивления подгоночной катушки jRj:

в =д+кп+?сп + ?пк-

Пирометрические милливольтметры градуируют обычно при внешнем сопротивлении, равном 5 или 15 Ом. Это позволяет выбрать соответствующий прибор при различных длинах соединительных линий. Для подгонки общего значения внешнего сопротивления до значения, при котором был отградуирован прибор, служит подгоночная катушка (пи)> которую включают в один из подводящих проводов перед прибором.