20

Измерение температуры контактным методом Методические указания к лабораторной работе №5

ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ КОНТАКТНЫМ МЕТОДОМ

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ: изучить основные характеристики, возможности, способы включения датчиков для контроля температуры и вторичных приборов, работающих в комплекте с ними ( 4 ч ).

2. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

способы

В работе содержится описание датчиков, с помощью которых можно осуществлять контроль температуры контактным методом, а также при­ведено описание измерительных приборов, предназначенных для рабо­ты с ними.

Температура – важнейший параметр металлургических процессов. В металлургической промышленности весьма широк диапазон контроли­руемых температур и разнообразны условия их измерения, поэтому применяют разнообразные методы измерения и измерительные приборы.

Для измерения температуры обычно используют изменение како­го-либо физического свойства тела, однозначно зависящего от темпе­ратуры и легко поддающегося измерению. К числу свойств, положенных в основу работы приборов для измерения температуры относятся: объёмное расширение тел, изменение давления вещества в замкнутых объемах, возникновение термоэлектродвижущей силы (термо-ЭДС), из­менение электрического сопротивления проводников и полупроводни­ков, интенсивность излучения нагретых тел и т.д.

Температуру тела или системы обычно определяют по изменению одного из указанных физических свойств специального термоэлектри­ческого элемента, находящегося в тепловом равновесии с телом или системой, температура которых определяется.

При измерении температуры используют две шкалы - термодинамическую, основанную на втором законе термодинамике и международ­ную практическую, построенную на ряде постоянных, легко воспроиз­водимых точек плавления и кипения чистых веществ, числовые значе­ния которых определены с высокой степенью точности.

Единицей измерения температуры служит градус, цена которого в обеих температурных шкалах одна и та же. Температуру в термодинамической шкале обозначают символом Т_к (кельвинах), а в международной практической шкале в ⁰С (Цельсия).

Термодинамическая температурная шкала имеет одну опорную (реперную) точку, за которую принята тройная точка воды (температура равновесной системы лёд – жидкая вода – водяной пар), равная 273,16 К и лежащая выше точки таяния льда на 0,01 К. Нуль в термодинамической шкале (0К) – точка абсолютного нуля температуры.

Международная практическая температурная шкала основана на шести реперных точках в ⁰С: точке кипения кислорода – 182,97 ⁰С, тройной точке воды +0,01 ⁰С, точке кипения воды +100,00 ⁰С, точке кипения серы +444,60 ⁰С, точке затвердевания серебра +960,90 ⁰С и точке затвердевания золота. Промежуточные температуры между указанными точками определяют интерполяционными эталонными приборами.

В зависимости от принципа действия приборы для измерения температуры делятся на две большие группы: бесконтактные и контактные. Последние отличаются тем, что у них чувствительный элемент термометра приводится в непосредственное соприкосно­вение с измеряемой средой.

2.1. Первичные преобразователи температуры параметрического типа