Вторичные приборы, применяемые с термоэлектрическими преобразователями
Вторичные приборы, применяемые с термоэлектрическими преобразователями - Конспект Лекций, раздел Изобретательство, ДИСЦИПЛИНЫ Измерительная техника В Качестве Вторичных Приборов Используют Магнитоэлектрический Милливольтметр...
В качестве вторичных приборов используют магнитоэлектрический милливольтметр и потенциометр.
· Магнитоэлектрический милливольтметр
Работа его основана на взаимодействии магнитного поля, создаваемого проводником, по которому течет ток, создаваемый ТЭТ, и магнитным полем постоянного магнита. Проводник состоит из нескольких витков изолированной проволоки в виде прямоугольной рамки (рис. 20) Рамка может вращаться на опорах вокруг оси О-О. Рамка помещается в поле постоянного магнита. При прохождении тока от ТЭТ через рамку появляется магнитное поле, которое воздействует с полем постоянного магнита, образует две одинаковые силы F, действующие в разных направлениях. В результате на рамку воздействует крутящий момент, который стремится повернуть ее вокруг оси. Рамка соединена с указателем, показывающим значение температуры (рис. 21). Из-за наличия погрешностей, точность недостаточная (класс точности 1,2-2,5). Основная причина – влияние изменения температуры окружающего воздуха на сопротивление милливольтметра и внешней соединительной линии. Для учета погрешности вводят поправки:
- основную (учитывает основную погрешность, связанную с остаточными деформациями пружин, износом трущихся частей). Значение устанавливают при поверке милливольтметра.
- поправку на изменение температуры свободных концов (определяют по градуировочной характеристике или с помощью корректора нуля)
- поправку на изменение сопротивления цепи (определяют расчетным путем).
· Потенциометр
Применение милливольтметра не обеспечивает достаточной точности из-за влияния изменения температуры окружающего воздуха на сопротивление милливольтметра и внешней соединительной линии. Это влияние отсутствует при измерении термоЭДС нулевым методом с использованием потенциометра. Применение потенциометра также позволяет автоматически ввести поправку на изменение температуры свободных концов.
Принцип действия – развиваемая ТЭТ термоЭДС уравновешивается равным по значению и противоположным по знаку напряжением от источника тока, расположенным в приборе (компенсационный метод). Это значение затем измеряется с высокой точностью. Это наиболее совершенный вторичный прибор.
Рассмотрим принципиальную схему потенциометра (рис. 22). Прибор состоит из трех смежных электрических контуров. В контур I (измерительная цепь) включены: источник постоянного тока Б, переменный резистор (реостат) Rр.т. для изменения величины тока, сравнительный резистор RС, уравновешивающий резистор (реохорд) Rр , кнопка К. Контур II (цепь нормального элемента НЭ). Контур III – цепь ТЭТ. В эти контуры поочередно включается гальванический элемент, выполняющий функции нуль-прибора. Условие высокой точности – это наличие тока строго постоянного значения. Для контроля за значением тока служит НЭ, который является источником постоянной ЭДС, составляющей 1,0186В при температуре 20. Измерение температуры производится следующим образом: устанавливая переключатель П в положение 1, замыкают цепь контура II нормального элемента. Нажимая на кнопку К замыкают цепь контура I и реостатом Rр.т. регулируют рабочий ток до тех пор, пока стрелка гальванометра не покажет 0.В этот момент тока в контуре II нет, так как ЭДС НЭ уравновешивается обратным по знаку падением напряжения на сравнительном резисторе. Затем размыкают кнопку К и переводят переключатель в положение 2, подключая к измерительному контуру контур ТЭТ III. Замыкают кнопкой К измерительную цепь и при помощи скользящего по реохорду движка с изменяют сопротивление Rр участка bc. Когда гальванометр покажет 0, тока в цепи III не будет, так как измеряемая термоЭДС уравновесится равным по величине и обратным по знаку падением напряжения на участке bc. Вдоль реохорда наносится шкала потенциометра, проградуированная в мВ или в градусах. Так как в момент измерения ток в цепи ТЭТ отсутствует, сопротивление гальванометра и внешней соединительной линии не влияют на результаты измерений.
Гальванометр должен иметь высокую чувствительность, точность значения не имеет, так как он является нулевым индикатором.
Так как этот метод более совершенный, то в теплоэнергетике широко применяют автоматические потенциометры, которые могут быть показывающими и самопишущими. В таких устройствах компенсация термоЭДС производится уравновешивающим устройством, связанным с реверсивным микродвигателем. Рассмотрим структурную схему автоматического потенциометра АП, работающего в комплекте с термометром Т (рис. 24). Потенциометр содержит измерительную схему ИС, электронный усилитель ЭУ, реверсивный электродвигатель РД, уравновешивающее устройство УУ, отсчетное устройство ОУ, сигнализирующее устройство СУ и синхронный двигатель СД. РД воздействует на СУ, ОУ и УУ, синхронный двигатель приводит в движение механизм перемещение диаграммной бумаги. Вырабатываемая термометром термоЭДС Ет подается на ИС, где компенсируется равной и противоположной по знаку ЭДС Ек, вырабатываемой УУ. При изменении контролируемой температуры разность ЭДС Е через усилитель подается на РД, который действует на ОУ, СУ и УУ, восстанавливая равновесие измерительной схемы.
Автоматические потенциометры имеют простое устройство, высокую точность, большую чувствительность и быстродействие.
Электротехника и электроника
(с измерительной техникой)
для специальности № 140102.51
Теплоснабжение и теплотехническое оборудование
&
Тема 1.1 Основы теории измерений
Измерение –определение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.
Измерение физической величины – это сравнение ее с другой вели
Тема 1.2 Погрешности измерений и их оценка
При измерении физических величин полученное значение обычно отличается от истинного (вследствие несовершенства методов и средств измерений, влияния внешних условий и т.д.). Так как истинное значени
Температурные шкалы
Изменение агрегатного состояния (плавление, кипение, конденсация) вещества протекает для этого вещества при постоянной температуре. Значение температур равновесия между твердой и жидкой или жидкой
Дилатометрические термометры
Дилатометрические термометры – это термометры, принцип действия которых основан на относительном удлинении двух твердых тел под влиянием температуры. Тела имеют разные коэффициенты линейного расшир
Манометрические термометры. Их устройство и принцип действия
Принцип действия манометрического термометра основан на зависимости давления газа, жидкости или насыщенного пара в замкнутом объеме от температуры. Эти термометры применяются во взрывоопасных произ
Термоэлектрические термометры
Для измерения температуры перегретого пара, дымовых газов, металла труб КА и т.д. наиболее широкое распространение получили термоэлектрические термометры, работающие в интервале температур от -200
Устройство термоэлектрических преобразователей
Для изоляции термоэлектродов и защиты их от окружающей среды, для обеспечения прочности термометра, удобства установки, ТТ имеет специальную арматуру, состоящую из электроизоляции, защитного чехла
Установка и поверка ТЭТ
На точность показаний влияют правильность установки и правильность проведения поверки термометра и вторичного прибора.
При установке необходимо уменьшить утечки тепла по арматуре ТЭТ. Поэт
Термометр сопротивления
Широкое распространение при измерении температуры получили термометры сопротивления. Принцип действия ТС основан на зависимости сопротивления металлических проводников от температуры. ТС состоит из
Устройство ТС
ТС имеет арматуру, сходную с арматурой ТЭТ. Она состоит из электроизоляции, защитного чехла и головки для присоединения внешних проводов. Арматура служит для изоляции чувствительного элемента ТС,
Измерительные мосты
Измерительные мосты (вторичные приборы ТС) бывают уравновешенные и неуравновешенные. Уравновешенный мост работает по компенсационному методу и обеспечивает достаточную точность.
Рассмотрим
Магнитоэлектрические логометры
Логометр имеет подвижную часть, состоящую из двух жестко скрепленных рамок, расположенных под углом. Рамки поворачиваются на опорах в магнитном поле. Действие прибора основано на измерении сил токо
Цифровые вторичные измерительные приборы и преобразователи
В последнее время в практику теплотехнических измерений широко внедряются микропроцессорные вторичные приборы и преобразователи. Это определяется распространением микропроцессорных систем управлени
Пирометры
Все рассмотренные средства являются контактными. Их верхний предел 2200℃. Однако, иногда требуется измерение более высоких температур, или недопустим контакт термометра с измеряемой средой. В
Пирометры частичного излучения
К таким пирометрам относят оптические (визуальные) пирометры, которые производят сравнение яркости излучения определенной длины волны нагретого тела и накала нити, встроенной в прибор пирометрическ
Пирометры полного излучения
Измерение температуры основано на использовании теплового излучения. Пирометрические преобразователи полного излучения используются для измерения температур тел до 2500℃. Состоит из первичног
Установка и поверка пирометров
Основной источник погрешности – неточность при определении коэффициента излучения и его изменение в процессе измерения. Эта погрешность мах у пирометров полного излучения и мин у пирометров спектра
Тема 2.2. Измерение давления, разности давлений, разряжения
Давление. Единица давления. Виды давления
Давление – это сила, действующая равномерно на площадь. Давление или разность давлений очень часто применяют для характеристики тепловых процессов
Жидкостные манометры
Жидкостные манометры являются простыми и точными приборами для определения небольшого избыточного давления (не более 0,2 МПа). Они применяются при наладочных и исследовательских работах.
И
Деформационные манометры
Деформационные манометры получили широкое распространение для измерения избыточного давления жидкости, пара и газа. Конструкция их проста и надежна, имеют небольшие размеры и хорошую наглядность по
Грузопоршневые манометры
Являются точными и высокочувствительными приборами, поэтому используются в качестве образцовых и для точных измерений. По точности приближаются к жидкостным манометрам, но имеют больший диапазон из
Манометры с дистанционной передачей показаний
Наибольшее расстояние по условию точности между местом измерения и манометром – 50м. При необходимости передачи показаний на расстояние более 50м (мах длина трубки для деформационного манометра) ис
Напоромеры, тягомеры, тягонапоромеры.
Применяют для измерения небольших давлений (например, в топке, газоходах котла, воздуховодах). Между тягомером, напоромером и тягонапоромером нет принципиального отличия, поэтому все эти приборы на
Установка и поверка тягонапоромеров
Жидкостные закрепляются по уровню, в местах без вибрации и повышенных температур. Жидкостные и сильфонные могут работать при температуре 5-50 , без вибрации.
При помощи соединительной лини
Вакуумметры, мановакуумметры
Вакуумметры - это приборы для измерения значительного вакуумметрического давления в конденсаторах ПТ, во всасывающих линиях насосов и т.д. Мановакуумметры применяют тогда, когда измеряемое давление
Единицы и методы измерения расхода и количества вещества
В теплоэнергетических процессах необходим учет количества вещества. При этих измерениях важными являются понятие количества и расхода.
Количество выражают в объемных (литр, м3)
Расходомеры с сужающим устройством
Метод измерения на основе переменного перепада давлений используется очень широко, для измерения расхода пара, газа, жидкости в трубопроводе свыше 300мм используется только этот метод. Он основан н
Электромагнитные расходомеры
В рассмотренных ранее методах измерения первичный прибор находится внутри измеряемой среды, т.е. подвергается воздействию и вызывает потерю давления потока. С течением времени это приводит к снижен
Скоростные расходомеры и счетчики
Скоростной метод положен в основу ряда расходомеров, обладающих значительным диапазоном и простым устройством. Принцип действия их заключается в измерении средней скорости потока, связанной с объем
Ультразвуковые расходомеры
Принцип действия основан на измерении акустического эффекта, зависящего от расхода. Акустический эффект возникает при прохождении ультразвуковых колебаний через поток. Применяют 2 вида ультразвуков
Счетчики объемные
Счетчики бывают скоростными. Принцип действия их основан на измерении скорости потока, которая связана с объемным расходом. Чувствительным элементом является крыльчатка. Ось крыльчатки, приводимой
Гидростатические уровнемеры
В случае, когда водоуказательные стекла неудобны в эксплуатации (например, резервуар находится высоко), применяют гидростатические, поплавковые и др виды уравнемеров. Крупные КА кроме стекол ввиду
Указатели уровня сыпучих тел
При эксплуатации бункеров пыли необходим контроль уровня. Измерение количества угольной пыли и уровня не является высокоточным, так как поверхность в бункере не ровная (при поступлении пыли выпукла
Контроль состава дымовых газов. Типы газоанализаторов
На экономичность работы КА основное влияние оказывают потери тепла из-за химической неполноты сгорания топлива и потери теплоты с уходящими газами. Величина этих потерь зависит от расхода воздуха,
Термомагнитные газоанализаторы
На ТЭС часто применяют термомагнитные и электрохимические газоанализаторы. Термомагнитные газоанализаторы служат для определения содержания в уходящих газах O2, магнитные свойства которо
Электрохимические газоанализаторы
Они имеют простое устройство, не требуют отбора пробы и ее подготовки, так как чувствительный элемент устанавливается непосредственно в газоходе котла. Отсутствие устройства для транспортировки и п
Переносные газоанализаторы
По принципу действия переносные газоанализаторы бывают химическими и хроматографическими.
Химические (рис.66) – бывают для частичного и полного анализа. Анализ состава газа производится пу
Тема 2.5. Определение качества воды и пара
На работу ТЭС существенно влияет качество воды (питательной, добавочной, конденсата) и пара. Ухудшение качества воды и пара зависит от солесодержания, наличия в воде кислорода, соединений натрия, ж
Кислородомеры
Служат для автоматического определения содержания кислорода. Распространение получил таллиевый способ. Принцип действия его основан на взаимодействии кислорода с чистым таллием и измеряемой пробой
Измерения количества тепловой энергии
Рассмотрим структурную схему простейшей системы теплоснабжения (рис72). В систему теплоснабжения входят источник тепловой энергии (ИТЭ), подающий и обратный трубопроводы и теплопотр
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов