Термоэлектрические пирометры (термопары).

Термопара представляет собой два разнородных проводника один конец которых спаян или сварен между собой.

Представим себе кристаллическую решетку металла. В ней электроны находящиеся на внешних орбитах довольно слабо связаны с ядром атома, а поэтому при нагревании легко отрываются от ядра. Поэтому при нагревании скапливается некоторое количество свободных электронов. В каждом металле свое количество электронов на внешних орбитах, а значит при нагревании образуется определенное количество свободных электронов, зависящие лишь от состава металла или сплава. Если мы соединим два разнородных материала то электроны из металла с большей электронной плотностью будут стремиться перейти в металл с меньшей электронной плотностью, а значит возникнет направленное движение заряженных частиц или ток. Но за счет электромагнитных сил электроны перешедшие в металл с меньшей электронной плотностью будут отталкиваться друг от друга и часть их будет переходить обратно в металл с большей электронной плотностью. Таким образом в спае двух разнородных металлов образуется два электронных потока один из которых чуть больше другого. Эта разность будет зависеть от разности температур спая и свободных концов. Эту разницу можно измерить подключив к свободным концам измерительный прибор. Она называется термо ЭДС.

Компенсационные провода.

Термопара Плюсовая жила Расцветка Минусовая жила Расцветка Предел основной погрешности

ТПП Медь Красная Сплав ПП Зеленая ± 0,03мВ

 

Термопара Плюсовая жила Расцветка Минусовая жила Расцветка Предел основной погрешности

ТХА Медь Красная Константан Коричневая ± 0,15мВ

Термопара	Градуировка	Химический состав термоэлектродов	Предел измерения ОС	Чувствительность мВ∕ град	ТЭДС верхнего предела мВ
Положительного	Отрицательного	от	до	Кратковременно
Платинородий – платиновая ТПП	ПП - 1	Платинородий – платина 90%Pt 10% Rh	Платина 100% Pt	- 20			0,01	16,72
Платинородий – платиновая ТПР	Пр 30∕ 6	Платинородий 70% Pt 30%Rh	Платинородий 94% Pt 6% Rh				0,01	13,927
Хромель алюминиевая	ХА	Хромель 89%Ni 9,8% Cr 1% Fe 0,2% Mn	Алюмель 94% Ni 2% Al 2,5% Mn 1% Si 0,5%Fe	-200			0,04	52,41
Хромель копелевой ТХК	ХК	То же	55% Cn 45% Ni	-200			0,08	66,4
Спец. Сплавная ТНС	НС	Специальный сплав НК	Специальный спав СА			-	0,02	13,39

Термопара Плюсовая жила Расцветка Минусовая жила Расцветка Предел основной погрешности

ТХА Хромель Фиолетовая Алюмель Черная ±0,15 мВ

 

Термометры сопротивления.

Принцип действия основан, на свойстве материалов изменять свое электрическое сопротивление при изменении температуры.

Величина, на которую изменяется сопротивление, равна:

Rт – сопротивление при температуре T

Ro – сопротивление при 0ºС

α – температурный коэффициент

T – Температура

Например:

α меди = 4,26×10^-3с^-1

Рассчитать сопротивление градуировке 100м при температуре 100ºС.

Ro=100 Oм

T= 100°C

α= 4,26×10^-3c^-1

Медные термометры сопротивления изготавливаются из медной проволоки Ø от 0.05 до 0,1мм.

Платиновые – из платиновой проволоки Ø 0,1мм

α платины 3,91×10^-3

Пределы измерения:

Медные -50 ÷ +150°С

Платиновые -200 ÷+650°С

Градуировки бывают:

Гр. 23 Гр. 24 Гр. 50М Гр. 100М Гр.20 Гр. 21 Гр. 22 Гр. 5П Гр.10П Гр.50П Гр. 100П 1П 1000П

53 Ом 100 Ом 50 Ом 100 Ом 10 Ом 46 Ом 100 Ом 5 Ом 10 Ом 50 Ом 100 Ом 1 Ом 1 КОмм

Медные Медные Медные Медные Платиновые Платиновые Платиновые Платиновые Платиновые Платиновые Платиновые Платиновые Платиновые