Изучение И Поверка пирометрических милливольтметров
Методические указания к выполнению лабораторной работы
по дисциплине «Технические измерения и приборы» для студентов направления 140100 – Теплоэнергетика и теплотехника
Энергетического института
Томск 2011
УДК 621.1.002 – 05
Изучение и поверка пирометрических милливольтметров.
Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине «Технические измерения и приборы» для студентов направления 140100 – Теплоэнергетика и теплотехника Энергетического института. – Томск: Изд-во ТПУ, 2011. – 11 с.
Составитель старший преподаватель Григорьева М.М.
Рецензент доцент, канд. техн. наук Волошенко А.В.
Методические указания рассмотрены и рекомендованы методическим семинаром кафедры автоматизации теплоэнергетических процессов «___»___________2011 г.
Заведующий кафедрой АТП,
канд. техн. наук, доцент ___________________Озерова И.П.
ВВЕДЕНИЕ
Цель работы заключается в изучении принципа действия и устройства пирометрических милливольтметров, предназначенных для измерения температуры в комплекте с термоэлектрическими преобразователями, и освоении операций поверки пирометрических милливольтметров.
Задачами лабораторной работы являются:
- изучение устройства и принципа действия милливольтметра,
- проведение поверки милливольтметра компенсационным методом и определение его годности для дальнейшей эксплуатации,
- определение внутреннего сопротивления милливольтметра методом замещения,
- определение влияния величины внешнего сопротивления на показания милливольтметра.
ПИРОМЕТРИЧЕСКИЕ МИЛЛИВОЛЬТМЕТРЫ
Пирометрические милливольтметры (МВ) предназначены для измерения температуры в комплекте с термоэлектрическими преобразователями (ТЭП) стандартной градуировки. Это прибор магнитоэлектрической системы.
Принцип действия МВ основан на взаимодействии магнитного поля неподвижного постоянного магнита и постоянного тока, протекающего через обмотку подвижной рамки.
Проводник в форме прямоугольной рамки 1 (рис. 1) помещается в радиальное поле постоянного магнита 2. Для создания радиального магнитного поля, т.е. поля с постоянной магнитной индукцией В, круглый магнит и рамка помещаются в кольцо 3, выполненное из магнитомягкой стали. При прохождении тока I через рамку появляется магнитное поле перпендикулярное полю постоянного магнита. В результате взаимодействия этих магнитных полей образуется вращающий момент равный:
, (1)
где – число витков в рамке;
– соответственно ширина и активная длина рамки;
– магнитная индукция;
I – ток, протекающий по рамке;
y– потокосцепление рамки.
При протекании тока через обмотку рамки подвижная часть будет находиться в равновесии, если вращающий момент будет равен противодействующему моменту, который создается противодействующими пружинами 4.
Из этого условия найдем зависимость между углом поворота подвижной части и током, протекающим через обмотку рамки:
. (2)
где – чувствительность измерительного механизма к току.
Из уравнения (2) следует, что угол перемещения подвижной части прямопропорционален величине тока I, и чем больше чувствительность SI, тем меньший ток нужен для равного перемещения подвижной части.
Рис. 2. Схема измерения ТЭДС термопары милливольтметром
Величина тока (рис. 2), протекающего через рамку, равна
, (3)
где – ТЭДС термопары, подаваемая на вход МВ;
Rt– сопротивление термопары (рис. 2);
RКП– сопротивление компенсационных проводов;
RМП – сопротивление медных проводов;
RПК– сопротивление подгоночной катушки;
RM=RP+Rдоб – внутреннее сопротивление МВ, состоящее соответственно из сопротивления рамки и добавочного сопротивления.
Милливольтметры имеют арретир и корректор. Арретир служит для предохранения подвижной системы прибора от повреждений при его транспортировке. Корректор предназначен для установки стрелки в нулевое положение или на отметку шкалы в диапазоне возможных колебаний температуры свободных концов ТЭП.
Пирометрические МВ градуируются на определенное внешнее сопротивление цепи RВН, значение которого указывается на шкале прибора. Чаще всего RВН = 5 Ом. На шкале указываются также: тип, НСХ термоэлектрического преобразователя, класс точности, система прибора (магнитоэлектрический, электромагнитный и т.п.), рабочее положение прибора для вертикальной или горизонтальной установки, заводской номер, год выпуска и марка завода – изготовителя.