Способ определения погрешностей термоэлектрических термометров

Способ определения погрешностей термоэлектрических термометров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к температурным измерениям электрическими методами. Цель изобретения - повышение точности определения погрешностей термоэлектрических термометров в условиях их эксплуатации. Регистрируют и запоминают установившееся показание oi, измерительного прибора 10 термометра , соответствуклцее температуре )Б J ч контролируемой среды. Понижают температуру свободных концов термопреобразователя на заданное значение. Данную операцию осуществляют с помощью компенсационных проводов t1 и 12, свобод11ые концы которых термостатированы в термостате 13. Установившееся показание термометра регистрируют и запоминают, после чего вновь устанавливают первоначальное значение температуры свободных концов термопреобразователя переключением контактов коммутатора 9. Далее рабочий спай принудительно охлаждают воздушным потоком компрессора 14. Коэффициент конвективных потерь определяют по значению , , пользуясь экспериментальными зависимостями. Разность между показанием о, термометра .и действительным значением температуры рабочего спая дает значение погрешности измерения температуры контролируемой среды . 1 ил. с б (/ С ее ее vi ел ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„Я0„„1397752 (q1) 4 С О1 К 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И,ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4128389/24-10 (22) 18. 08. 86 (46) 23. 05. 88. Бюл. N 19 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Г. В. Юрчик и Ю.А. Скрипник (53) 536. 5 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1191757, кл. G 01 К 15/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

В 1362964, кл. G 01 К 15/00, 25.07.86. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТЕРМОМЕТРОВ (57) Изобретение относится к температурным измерениям электрическими методами. Цель изобретения — повышение точности определения погрешностей термоэлектрических термометров в условиях их эксплуатации. Регистрируют и запоминают установившееся показание о, измерительного прибора 10 термометра, соответствующее температуре !

6 контролируемой среды. Понижают температуру свободных концов термопреобразователя на заданное значение. Данную операцию осуществляют с помощью компенсационных проводов 11 и 12, свободные концы которых термостатированы в термостате 13. Установившееся показание термометра регистрируют и запоминают, после чего вновь устанавливают первоначальное значение температуры свободных концов термопреобразователя переключением контактов коммутатора 9. Далее рабочий спай при-. нудительно охлаждают воздушным потоком компрессора 14. Коэффициент конвективных потерь определяют по значению а,, пользуясь экспериментальными зависимостями. Разность между показанием Ы, термометра .и действительным значением температуры рабочего сная дает значение погрешности измерения температуры контролируемой среды. 1 ил.

1397752 ж,= кя (1 + у,) -(т,,-(т,.„+8, )),(1) где 8, номинальное значение дифференциальной чувствительности термометра,15 определяемой абсолютной температурой термопреобразователя;

ЬK

+ — )-суммарная относительК 5О ная мультиплккатжнная погрешность преобразования (погрешность от изменения чувствительности

), 55 коэффициент преобразо-. вания термоЭДС в показание термометра, К

ai y

Изобретение относится к температурным измерениям электрическими методами и предназначено для понерки термоэлектрических термометров н условиях их эксплуатации без демонтажа первичного преобразователя с объекта.

Цель изобретения — повышение точности определения погрешностей термоэлектрических термометров в условиях их.эксплуатации.

На чертеже представлена còðóêòóðйая схема устройства, позволяющего осуществить предлагаемый способ. 15

1 !

Устройство содержит термоэлектри, ческий преобразователь 1 с изолиро ванным рабочим спаем 2, защитным ехлоь., 3 и воздушными каналами 4,. ли нко 5 связи, термостат 6, в котором на--- 20 кодятся свободные концы удлинительных

Компенсационных проводов 7 и 8, коммутатор 9, измерительный прибор 10 термометра, дополнительные компенсационные

Провода 11 и 12 второй прецизионный 25 гермостат 13, в котором при заданной температуре находятся свободные кон цы дополнительных проводов 11 и 12, ! компрессор 14, задатчик 15 расхода воздуха, соединительные трубки l 6. 3Î

Предлагаемый способ осуществля.о:-, следующим образом.

В начале регистрируют и запоминают установившееся показание о, измерительйого прибора 10 термометра„ соответст вующее температуре контролируемой среды Т,. При этом с учетом погрешностей термоэлектрического преобразования температуры показание термометра можно предстанить в виде 40 о, — абсолютная аддитивная погрешность преобразования (погрешность смещения нуля); абсолютная температура рабочего спал термопреобразователя, равная температуре Т контролируемой среды;

Т

1Рс

= KS„(1 +, ) (Т,, (1 - Е ) (T<,„+ 8ь Л, (3) Т„„— температура свободных концов термопреобразователя.

Затем изменяют, например понижают, температуру Т,, свободных концов термопреобразонателя на заданное значе» ние ЬТ. Данную операцию осуществляют, например, с помощью дополнительных компенсационных проводов 11 и 12, свободные концы которых термостатированы н прецизионном термостате 13 при температуре т „ = Т„„- hT. При переключении контактов коммутатора 9 из положения о - и положение 5 — b показание термометра изменяется и равHO

1 ,= Ks, (1 -,} (т,, -(т„„- ьт +5 })(2)

Значение ЬТ выбирают из условия,, при котором показание термометра изменяется на величину 3-5 порогов его чувствительности. Установившееся показание термометра о{, регистрируют и запоминают, после чего вновь устанавливают первоначальное значение температуры свободных концов термопреобразователя переключением контактов ком" мутатора 9 в положение а — ц . При этом показание термометра становится

PaBHbM eL

Далее принудительно охлаждают (ипи нагревают) рабочий спай термопреобразователя воздушным потоком, создаваемым с помощью компрессора 14. Заданную обьемную скорость этого потока выбирают из условия охлаждения рабочего сная на величину, не превышающую 3-5 порогов чувствительности термометра, Стабильный расход, плавное регулирование и измерение расхода осуществляют с помощью задатчика 15 расхода воздуха. При установившемся режиме охлаждения спая показание термометра о4 рав52 где где Т,р,, =eL(I

»рс (о,-oc ) Л Т (м,,— oc, )E (6) »рс (Ы, — à3 3) hò д=сС, 7 K, YE

13977 коэффициент конвективных потерь, пропорциональный объемной скорости (расходу) ох-. лаждающего воздуха. 5

I т,, — т„, »т,т.

У

T„pc T»ðñ температура рабочего спая, соответствующая показанию 10 о, температура рабочего спая при воздействии на него ,воздушным потоком с задан35 ной объемной скоростью.

Коэффициент конвективных потерь Е, определяют по значению К,, пользуясь полученными предварительно (при наладке и исследованиях) экспериментальными зависимостями (кривыми) изменения температуры рабочего спая при конвективном теплообмене его с воздушным потоком. При этом данные зави- . симости получают при постоянных температурах среды, в которой находится преобразователь, и постоянной температуре воздуха; используемого для создания воздушного потока.

Так как величины изменения темпера-30 туры свободных концов и рабочего спая термопреобразователя не превышает

3;5 порогов чувствительности термометра, то можно считать, что погреш ности термоэлектрического преобразо- З5 вания в окрестностях рабочей точки равны т.е. $, =,:=J = ; 8,=0 =E

= 8 и уравнения (1) — (3) можно пред" ставить в виде м, = КЗ„(1+ У) (Т,,-(Т„„+ Я))

К о (1+ y ) (T»pс (T„„ T + 5 )j (4)

<3 >

Решение системы уравнений (+) отно-45 сительно температуры рабочего спая

Т термопреобраэователя дает (a -о ) ДТ

При определении температуры в со" ответствии с (5) из результата изме, рения исключена как мультипликативная (It ), так и аддитивная(о ) составляющие погрешности термоэлектрического преобразования, что позволяет с повышенной точностью оценить действительное значение температуры рабочего, спая преобразователя.

Погрешно.сть вычисления температуры рабочего спая термопреобразователя определяется нестабильностью задания температуры термостатов, в которых распо". ложены свободные концы термопреобраэователя, и неточность величины Е . Современные термостаты способны обеспе" чить задаваемую температуру с погрешностью не более 10 — 10 К. С учетом погрешности вычисления величины F суммарная погрешность определения температуры рабочего спая в соответствии с алгоритмом (5) не превышает 0,5 К.

Разность между показанием термометра М, и действительным значенйем температуры рабочего спая (5) дает значение погрешности измерения температуры контролируемой среды

При и зме не нии температуры к он тролируемой среды и равной Т, осущест2рс т вив последовательно изложенные операции, определяют погрешность измерения д и т.д. в различных точках рабочего диапазона температур.

Формула из обретения

Способ определения погрешностей термоэлектрических термометров, заключающийся в принудительном изменении температуры рабочего спая термопреобразователя при постоянной конт- . ролируемой температуре и сравнении показаний термометра с действительным значением контролируемой температуры, о т л и ч а ю щ и " c я тем, что, с целью повышения точности, сначала при установившемся показании о, термометра изменяют на заданную величину д Т температуру свободных концов термопреобразователя и регистрируют показание термометра с,.2, соответствующее новой разности температур рабочего спая и свободных концов термопреобразователя, затем температуру свободных концов. термопреобразователя изменяют до первоначального значения и после этого принудительно изменяют температуру рабочего спая термопреобразователя и регистрируют установившееся показание термо" метра о, а величину погрешности д термометра определяют по формуле

1397752 где F. чего спая термопреобразователя. заданное относительное изменение температуры рабоСоставитель В. Голубев

Техред А. Кравчук Корректор Л. Пилипенко

Редактор С. Патрушева

Заказ 2264/39 Тираж 607 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, ужгород, ул, Проектная, 4