WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 38 |

«МОРСКАЯ Д ено М н ст ст м вы его опущ и и ер во сш и среднего специального образования СССР в ка ест учебника для стд н о ч ве у е тв вузов, обучаю ихся п сп и льн и щ о ...»

-- [ Страница 9 ] --

По способу измерения следует различать контактны е и некон­ та к тн ы е термометры (пирометры излучения). Контактны е измери­ тели температуры основаны на произвольном принципе преоб­ разования температуры в непосредственно измеряемую физиче­ ск ую величину, тепловое взаимодействие которых с объектом из­ мерения основано на непосредственном контакте. Таким образом, контактны м назы вается термометр, находящ ийся в механическом контакте с измеряемым объектом. Наиболее широко известны) в океанологической измерительной технике контактны е термо­ метры расширения и электрические термометры.

В термометрах расширения для измерения температуры ис­ пользуется эф ф ект теплового расширения вещ ества: ж идкости, га за или твердого тела. В электрических термометрах для опреде­ ления температуры сл уж ат такие зависящ ие от температуры ве­ личины, как электросопротивление проводника или термоэлектродвижущ ая сила.

К о н та к т термометра и измеряемого объекта приводит в об­ щем случае к искажению температурного поля объекта. Возни­ кающие в результате этого погрешности измерения и запазды ­ вания показаний зависят от физических свойств и скорости пере­ мещения измеряемой среды около термометра, а так ж е от его конструкции. Такие погрешности могут быть значительно больше погрешностей, обусловленных самим средством измерения тем ­ пературы.

В случае измерения тонкой структуры полей температуры (быстропеременные поля) следует так ж е учиты вать инерцион­ ность подключенных к измерительному устройству регистрато­ ров (показываю щ их приборов, самописцев и т. д.).

И з контактны х измерителей температуры в океанологии н а­ ш ли применение термометры расширения, термоэлектрические !

-термометры (терм опары ), термометры сопротивления. Кроме того, получили распространение и некоторые специальные спо­ собы измерения (например, кварцевые измерители и д р.).

Н еконтактны е измерители температуры (пирометры излуче­ ния) определяют тем пературу измеряемых объектов по излу­ чаемому ими теплу, при этом сами пирометры не подвергаются нагреву до измеряемой температуры. Н а показания пирометра •оказывают влияние излучательные характеристики объекта, х а ­ рактеристики промежуточной среды, поглощающей излучение ме­ ж д у пирометром и изучаемым объектом;. а так ж е отраженное j 4.2. Методы контактных, измерений температуры поверхностью измеряемого объекта излучение сторонних источ­ ников.

И з неконтактны х измерителей температуры наиболее из­ вестны энергетические пирометры, нашедшие широкое примене­ ние в океанологической измерительной технике (например, ра­ диационные измерители или пирометры полного излучения, пи­ рометры частичного излучения в инфракрасной области сп ектра и д р.).

4.2. Методы контактны х измерений температуры Термометры расширения. Ж и д ко ст н ы е ст еклянны е термометры.

В ж идкостны х стеклянны х термометрах для определения темпе­ ратуры используется эф ф ект расширения специальной термомет­ рической ж идкости. Э т а ж идкость заклю чена в тонкостенный стеклянный резервуар, соединенный с капилляром, с которым в свок очередь ж естко связана тем пературная ш кала. Вследствие р а з­ личия теплового расширения ж идкости и стеклянного резервуара при изменении температуры изменяется длина столбика ж идко­ сти, находящ ейся в капилляре. Тем пература определяется по по­ ложению мениска относительно ш калы.

С текло, применяемое для изготовления капилляров, должно отвечать определенным требованиям. Т а к, например, оно должно^ обладать минимальным термическим старением, т а к как это яв­ ление может привести к изменению объема резервуара прием­ ника тем пературы. Термометрические ж идкости так ж е должны от­ вечать определенным требованиям. Смачивающ ие и несмачиваю­ щие термометрические ж идкости должны обладать достаточной объемной стабильностью в условиях работы термометра. В каче­ стве несмачивающей металлической ж идкости служ и т чаще всегочистая и осушенная ртуть. В качестве смачивающей жидкости:

применяются так ж е толуол, спирт, пентановая смесь, однако из-за худш ей теплопроводности и большей вязкости инерционность и х выше.

П оказан и я ж идкостного стеклянного термометра зави сят не' только от температуры резервуара, но и от температуры сто л­ бика ж идкости в капилляре. Термометр, погруженный в среду поменьшей мере до мениска, назы вается погруженным термомет­ ром. С лед ует стремиться применять' термометры, градуированны е’ при полном погружении. Е с л и часть столбика такого термо­ метра находится не при измеряемой тем пературе, то выступающ ая, часть столбика принимает др угую тем пературу, которая у с т а ­ навливается в результате теплообмена меж ду столбиком жид-, кости и окружаю щ ей средой. П оказания такого термометра (ч а­ стично погруженного) были бы неправильными, т а к к а к ж идкость в капилляре вследствие различия в тем пературах расш ирялась бы не в той ж е мере, что ж идкость в резервуаре. Т а к ка к термо­ метры при эксплуатации не всегда м огут быть полностью погру­ женными, то в эти х случаях необходимо использовать термо­ метры, отградуированные при частичном погружении.

Механические термометры расширения. И звестны два типа по­ добных термометров — дилатометрические и биметаллические.

Измерение температуры основано на различии температурного коэффициента линейного расширения двух веществ. В дилато-;

метрических термометрах расширения два стерж ня из м атериа­ лов с разными температурными коэффициентами линейного рас­ ширения одним концом скреплены др уг с другом, разница пере­ мещения подвижных концов служ и т для измерения температуры.



Погреш ность так и х измерителей может достигать 2 % измеряе­ мого интервала температур.

Бим еталлические термометры состоят из д в ух прочно соеди­ ненных между собой примерно равных по толщине слоев металла или сплавов с разными коэффициентами теплового расширения.

П ри изменении температуры биметалл изгибается в сторону слоя м атериала с меньшим тепловым расширением. Бим еталлы для термометров чаще всего выполняют в виде плоских или цилинд­ рических спиралей. Э то обеспечивает компактность при большой длине и позволяет преобразовать изгиб в удобное для измере­ ний вращ ательное движение. Зависимость меж ду изгибом и тем ­ пературой в узком диапазоне близка к линейной.

Электрические термометры. Электрические термометры позво­ л я ю т проводить дистанционное измерение на любом расстоянии меж ду термоприемником и регистратором. Д л я измерения ис­ пользую тся электрические свойства термоприемника, зависящ ие т температуры. Температурны й датчик вместе с другими д е та ­ лями и узлам и (например, защ итной арматурой) образует элек­ тротермометр. Выходной сигнал в виде напряжения или измене­ ния электросопротивления поступает для обработки в подключен­ ный к термометру вторичный измерительный или регистрирую ­ щий прибор. Н аибольш ее распространение получили термометры сопротивления и термоэлектрические термометры (термопары), та к к а к они позволяют реш ать достаточно простыми средствами специальные задачи измерения температур.

В термоэлектрических термометрах для измерения тем пера­ туры используется открытое в 1821 г. явление термоэлектриче­ ства. Е с л и два проводника из разны х металлических материалов (Л и В ) соединены концами в зам кнуты й контур (рис. 4.1) и ме­ ста соединений находятся при разны х тем пературах, то в контуре возникает электрический ток. О ба электропроводника, назы вае­ мые термоэлектродами, образую т термопару. Одно из мест сое­ динения, помещаемое в среду с измеряемой температурой, явл я ­ ется рабочим концом термопары, второе, находящ ееся при по­ стоянной известной тем пературе, является свободным концом термопары.

П о закону гомогенного контура в замкнутом контуре, состоя­ щем из одного гомогенного проводника, ток отсутствует, д а ж е если отдельные сечения проводника имеют различные тем пера­ туры. О тсю да следует, что в контуре из двух термоэлектродов, места контактирования которых имеют разную тем пературу, тер ­ моэлектродвиж ущ ая сила (тэдс) не зависит от распределения?

температуры вдоль термоэлектродов. П о закону промежуточного шого числа различных термоэлектродов, равна нулю, если всетермоэлектроды имеют одинаковую тем пературу. Таким обра­ зом, можно разом кнуть термоэлектродный контур в любом ме­ сте и включить в него один или несколько одинаковых или р а з­ ных проводников. Е с л и их места соединений находятся при оди­ наковой тем пературе, то не возникает никаких паразитны х тэдс..

Можно разом кнуть контур в месте контактирования, напримерна свободном конце термопары, и вставить другой проводник..

Н адо только на концах обоих электродов в разомкнутом м есте контактирования поддерживать одинаковые температуры, тогда распределение температуры вдоль вставленного проводника небудет влиять на тэдс. К а к видно из рис. 4.2, различные провод­ н и к и —термоэлектроды входят в термоэлектрический контур по­ парно и с противоположной направленностью тока по отношениюк местам контактирования. П оэтом у тэд с дает правильную ин­ формацию о тем пературе или разности тем ператур только в томслучае, если в контуре все тэд с одинаковых пар проводников в за­ имно компенсируются и если только рабочий и свободный концы термопары имеют различные температуры.

Д л я увеличения чувствительности в малом диапазоне темпе­ ратур несколько термопар соединяю тся в термобатарею (рис. 4.3)..

Б атар е я из термопар дает «-кратную тэдс, однако ее инерцион­ ность больше, чем у отдельной термопары. Т а к ка к терм опары измеряют разность тем ператур, они особенно удобны для изм е­ рения тем пературны х градиентов.

Термопары м огут быть из благородных и неблагородных ме­ таллов. В качестве примера первых можно привести платинородий — платиновую термопару, а в качестве вторых — медь — констан та н и им подобные (например, ж елезоконстантановые, цикель-хромникелевые и т. д.).

В термометрах сопротивления используется эф ф ект изменения электрического сопротивления металлов, электролитов и полупро­ водников в зависимости от температуры. О тли чается это т тип термометров высокой точностью измерений, однако для их ра­ боты требуется источник постоянного тока. В качестве м атериа­ лов для термометров сопротивления пригодны только те, физи­ ческие и химические свойства которых не изменяются с течением времени в измеряемом диапазоне температур. Сопротивление т а ­ кого м атериала должно хорошо воспроизводиться и с измене­ нием температуры монотонно возрастать или уменьш аться. Кроме того, внешние воздействия (давление, влаж ность, коррозия, де­ формация) не должны оказы вать влияния на сопротивление тер ­ мометра. Д л я получения хорошей временной стабильности отно­ шения входного и выходного сигналов термометры сопротивле­ ния должны быть хорошо стабилизированы (искусственно состарены ). Температурны й коэффициент сопротивления должен быть возможно больше, та к ж е ка к и удельное сопротивление, для того чтобы термопроводник занимал возможно меньший объем.

Сопротивление почти никогда не изменяется линейно с изме­ нением температуры, поэтому соотношение между температурой и сопротивлением определяют,- либо путем вычислений, либо по экспериментально определяемым градуировочным кривым.

П ринцип действия п р о в о л о ч н ы х термометров сопрот ивления ( П Т С ) основан на зависимости удельного сопротивления м етал­ лов от тем пературы, выражаемой через температурный коэф ф и­ циент сопротивления:

откуда где А Т = Т — Т 0 — интервал изменения тем ператур. П ри Т 0— 0 ° С П ри разложении R получаем линейную зависимость где Ro — сопротивление П Т С при Т — 0 ° С.



Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 38 |
 



Похожие работы:

«ГВОЗДЬ ПОЗДРАВЛЯЕМ С ПРОШЕДШИМ ЮБИЛЕЕМ ШКОЛУ! ЕЖЕМЕСЯЧНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ 50 ГАЗЕТА ШКОЛЫ-ИНТЕРНАТА № 49 “ШКОЛЫ-ЗДОРОВЬЯ” Л Е Т 1. 09. 2 г. Санкт-Петербурга. 0 Выходит с сентября 2008 г. 1 8 АПРЕЛЯ 2013 г. 2 УВАЖАЕМЫЕ ЧИТАТЕЛИ ШКОЛЬНОЙ ГАЗЕТЫ “ГВОЗДЬ“! Нас не было с вами с сентября месяца. За это время успели закончиться 1 и 2 триместры, школа отметила своё 50-ие, все мы встретили Новый Год - за это время произошло много интересных событий, и в номере, который Вы держите в руках, будут описаны...»

«Интересы хозяйственного освоения и использования огромных естественных богатств северной части Тихого океана, развития промыслов, мореплавания требовали всестороннего и детального изучения тихоокеанских островов, подробного их географического описания и картирования, изучения навигационных и гидрологических условий плаваний. Работы по составлению новых и уточнению существовавших карт проводились и во время кругосветных путешествий русских моряков в начале XIX в. Среди важных задач участников...»

«Аккумуляторы в мире портативных устройств. Руководство по аккумуляторам для неинженеров. Отрывок из книги “Batteries in a Portable World “by Isidor Buchmann. Перевод Владимира Васильева Оглавление Используемые термины и соглашения Аккумуляторы Зарядные устройства Анализаторы аккумуляторов Типы аккумуляторов и методы их заряда Никель-кадмиевые аккумуляторы Никель-металлгидридные аккумуляторы Методы заряда Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов Литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы Заряд литий-ионных (Li-ion)...»

«Консультанты: Сухейр Аззоуни Айша Имам Амина Лемрини Рабия Насири Перевод на русский язык: Женский Ресурсный Центр (Ташкент) Редактор русского издания Елена Гапова 8.*$%591)$.*$%5 Выражение признательности i Предисловие: Кто мы? iii Введение: Посылки, цели, задачи и структура 1 Составные лидерства: лидерство как коммуникация и обучение 5 Общение в рамках семинара: руководство для тренеров 17 Занятия 25 Часть I. Развитие себя для лидерства 27 Занятие 1: Кто является лидером 29 Занятие 2: Как...»

«Перевод с арабского: А. Абу Йяхья Редактор: С. Захарна Второе русское издание Издательский Дом СВЕТ-ИСЛАМА 2010 г. Во имя Аллаха Милостивого, Милосердного Мир тому, кто последовал прямому пути! Это есть слово правды. В нем знание и искренне доброжелательное наставление. Я молю Всевышнего и Благого Творца осветить этим посланием твое сердце и снять с твоих глаз пелену, чтобы ты уверовал в то, что Господь – это Аллах, Единый Бог, кроме которого нет никаких божеств, хозяин миров, которому...»

«185 Раздел 8 ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ Научный редактор: Н.И. НАУМЕНКО Составители: Н.И. НАУМЕНКО, К.С. БАЙКОВ, А.Ю. БЕЛЯЕВ, А.Г. БЫСТРУШКИН, В.В. БЯЛТ, М.А. ВАСЕЕВА, А.Г. ДЫМНОВ, М.С. КНЯзЕВ, П.В. КУЛИКОВ, С.В. СОЛОВЬЕВ, Д.Л. СУТОРМИНА Рисунки: Н.И. НАУМЕНКО, М.А. ВАСЕЕВА, А.Г. ДЫМНОВ, А.Н. НАУМЕНКО, И.Д. ЩЕТИНИН Систематический список покрытосеменных растений, внесённых в Красную книгу Курганской области, с указанием категории статуса охраны Отдел magnoliophyta - Семейство hyacinthaceae Batsch -...»

«3. задержка на заданное время опроса входных сигналов УПРАВЛЕНИЕ и РАЗРЕШЕНИЕ после подачи питания на прибор Такая задержка опроса блокирует работу реле на заданное время и позволяет исключить различные непреднамеренные срабатывания реле времени от сигналов, которые формируются в момент включения (ложные...»

«П.Д.БАСАЛИН АРХИТЕКТУРА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ Учебник Издательство Нижегородского госуниверситета Нижний Новгород 2003 2 ВВЕДЕНИЕ Вычислительная система – это совокупность аппаратных (hardware) и представленных в определенном формате математических средств (software), реализующих процесс решения задач. Другими словами, это вычислительная среда, на которую отображаются (в которой моделируются) задачи реального мира. Для моделирования реальных задач можно использовать два подхода, определяющих...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.