Check hőelemek
Laboratóriumi munka №5
CHECK hőelemek
Célkitűzés: Ahhoz, hogy megismerjék a munka termoelektromos hőmérők és használják őket a másodlagos eszközöket.
Action termoelektromos hőmérő alapul a jelenség kialakulásának elektromotoros erők az áramkörben tagjai különböző kivitelben. A konstrukció a termoelektromos hőmérők használ zárt villamos objektív (1), amely a különböző vezetékek az A és B különböző csomópontok a fűtési ülések. Amikor áramkör megszakítás (1a) a végei között van csatlakoztatva thermoelectromotive erő.
ahol, AA és AB - az elektron kilépési munkáját a fém A és fém B, J;
e - az abszolút értéke elektron töltés Cl;
k - a Boltzmann állandó J / C.;
θ1 - junction hőmérséklet ° K;
nA, nB - a koncentráció a szabad elektronok fémek A és B
Egy zárt áramkört, amely két vezeték az A és B (1b), elektromotoros erő, amelyet a lánc, egyenlő az algebrai összege a potenciál-különbséget minden csomópontok:
Ha mindkét csomópontok azonos hőmérsékletet, akkor a teljes EMF a zárt áramkör
ha a csomópontok különböző hőmérsékleteken és? 1 θ2 és θ1> θ2, a
ahol, - állandó együttható, ami attól függ, hogy a tulajdonságok a fémek és B
Expression (3) ez egy alapvető egyenlet módszer. Ez határozza meg a csomópont alakul elektromotoros erőt, mint egy fém csomópontok lineáris hevítési hőmérséklet-különbség függvényében. Míg állandó hőmérséklet fenntartására θ2 egyik csomópontok, a kapcsolat (3) felírható
ahol, α0 - állandó megadott együttható pár fémek és B θ2 = 0 ° C = const
(4) egyenlet a következő egyenletet egy egyenes vonal meghosszabbítása a származási. Sőt, annak a ténynek köszönhető, hogy az együttható α0 egy jelentős változás a hőmérséklet-változást okoz a sűrűség arányú nA / Nb, nem marad állandó, a kapcsolat nem lineáris, és az egyenletben
ahol, α0 és β0 konstans függően a kémiai összetétele az elektródok az A és B a hőelem;
θ1 - mért hőmérséklet.
A legtöbb esetben, β0 együttható - egy nagyon kis érték, így a statikus jellemző a hőelem lehet elfogadni enyhe lineáris hiba, illetve annak egyenlet a kifejezés (4).
Termometriás anyagok tulajdonságainak általánosan jellemző nagyságú termo-emf kifejlődtek ezen anyagok párosítva tiszta platina a munka végén a hőelem 100 ° C-on, és a szabad vége 0 ° C-on Az 1. táblázat mutatja a termo-elektromotoros erő kifejlesztett különféle anyagok által meghatározott körülmények között.
A fém vagy ötvözet
A + jel az oszlopban termo-emf azt mutatja, hogy az aktív elektróda párosítva van platina elektród pozitív, azaz hogy a hagyományos melegponton áramirányhoz - platina és a ez az elektróda. Thermo-elektromotoros erő pár bármely két thermoelectrodes határozza meg a táblázatban algebrai különbség azok termo-emf platina. Thermoelectrodes pozitív elektród párt lesz az, akinek a termo-emf párosítva platina viszonylag.
Számos nem-fémes anyagok (grafit, karborundum), és a félvezetők lehet használni, mint thermoelectrodes, ahol a termoelem ezekből, képzett előállítására képes termo-emf százszor nagyobb, mint a fém hőelemek. Azonban, a félvezető és a vegyes hőelem még nem kapott széles körű használata műszaki mérési hőmérséklet elsősorban azért, mert nagy szórást termoelektromos jellemzőit, ami a szükség van az egyéni kalibrációs minden egyes esetben hőelemek. Jelenleg a legszélesebb körben használt technológiák mérésére hőelemek a következő szabvány (GOST 6616-53).
1. hőelem Platinum-platina (szimbólum osztályozás: PP). Ezt a hőelem használják méréstechnikai feletti hőmérsékleten 1000 ° C-on, valamint a referencia-, példaként és laboratóriumi eszközökkel. A felső határ a hőelem (1500 ° C alatt hosszú hevítés) döntően az erejét a platina elektród.
2. chromel-alumel hőelem (szimbólum osztályozás: XA), mérési tartomány a -50 és +1000 ° C-on és egy rövid melegítés 1300 ° C-on
3. hőelem Chromel-Copel (szimbólum osztályozás: HC) mérési tartomány -50 és + 600 ° C, és a nyomás-ra melegítjük 800 ° C-on
A folyadék-hőmérséklet mérés acél olvasztókemencékbe tartományban 1400-1800 ° C-on használjuk hőelemek volfrám-molibdén. Ezek hőelemek nem cserélhető fel, és mindegyik kalibrálják kiadás. A hőmérséklet-tartomány -200 + 400 ° C-on használjuk réz-konstantán hőelem.
Nagysága a tehetetlenség standard hőelem lehet:
a) egy nagy inerciájú (tíz nedohoda idő 2,5-8 perc.;
b) rendes tehetetlenség (1,5-2,5 perc);
c) csekély inerciájú (kevesebb, mint 1,5 perc.).
Az anya az összes eszköz-készítés volt specialitások osztály „finommechanikai eszközök”, amely megnyitotta a 1961-ben a Gépészmérnöki Kar.
1976-ban a opto-mechanikai tanszék szervezte.