Градуировка хк: Градуировки термопар

Градуировки термопар

Градуировки термопар

Программа КИП и А

Windows ⁄ Android

Градуировка ПП-1 (ПЛАТИНОРОДИЙ — ПЛАТИНА)

ГОСТ 3044-61

  Термо ЭДС, мВ

Градуировка ХК (ХРОМЕЛЬ-КОПЕЛЬ)

ГОСТ 3044-61

  Термо ЭДС, мВ

T°C	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
		-0,64	-1,27	-1,89	-2. 50	-3,11
0	0	0,65	1,31	1,98	2,66	3,35	4,05	4,76	5,48	6,21
100	6,95	7,69	8,43	9,18	9,93	10,69	11,46	12,24	13,03	13,84
200	14,66	15,48	16,30	17,12	17,95	18,77	19,60	20,43	21,25	22,08
300	22,91	23,75	24,60	25,45	26,31	27,16	28,02	28,89	29,76	30,62
400	31,49	32,35	33,22	34,08	34,95	35,82	36,,68	37,55	38,42	39,29
500	40,16	41,03	41,91	42,79	43,68	44,56	45,45	46,34	47,23	48,12
600	49,02	49,90	50,78	51,66	52,58	53,41	54,28	55,15	56,03	56,90
700	57,77	58,64	59,51	60,37	61,24	62,11	62,97	63,83	64,70	65,56
800	66,42

Градуировка ХА (ХРОМЕЛЬ-АЛЮМЕЛЬ)

ГОСТ 3044-61

  Термо ЭДС, мВ

Градуировка НС (СПЛАВ НК-СА)

ГОСТ 3044-61

  Термо ЭДС, мВ

Измерение температуры. Термопары | КИПиА от А до Я

Принцип
действия термопары основан на так называемом эффекте Зеебека. Если две
проволоки из разных металлов с одного конца сварить (это место будет называться
рабочим или горячим спаем) и нагреть до температуры Т1, то на оставшихся
свободных концах проволок (холодный спай) с более низкой, комнатной
температурой Т2 появиться термоЭДС. Чем выше разница температур между рабочим и
холодным спаем ΔТ, тем больше термоЭДС. Величина термоЭДС не зависит от
диаметра и длины проволок, а зависит от материала проволок и температуры спаев

Наибольшее
распространение получили термопары градуировок ХА (в европейской системе
обозначений (К), ХК (L) и ППР (В). Термопары ХК (хромель-копелевые) имеют
диапазон измерения 0…800°С и в настоящее время применяются  редко.
Термопары ХА (хромель-алюмелевые) имеют диапазон 0…1300°С и применяются
наиболее широко. В частности они используются на стендах нагрева, с
их помощью измеряется температура внутреннего пространства печей и температура отходящих газов в
газоходах. Термопары градуировки ППР (платина-платинородиевые) имеют
температурный диапазон 0…1600°С. Кроме возможности измерять температуру 1600°С
и выше они обладают еще одним преимуществом – высокой точностью.

Указанные
максимальные температуры не являются предельными для термопар. Они способны
измерять и большие температуры, но при этом существенно падает срок их службы.
Так термопара градуировки ППР может измерять температуру до 1800°С, поэтому
именно она используется для измерения  температуры жидкой стали.

Конструкция
термопары имеет следующий вид. Сваренные с одного конца проволоки помещаются
внутрь керамической трубки с двумя отверстиями, либо на них одеваются
керамические бусы с целью изолировать проволоки друг от друга по всей длине.
Часто в качестве изолятора используется керамический порошок, который
засыпается внутрь чехла, в который вставлена термопара.

Чехол
выполняется из жаропрочных марок стали или из неметаллического материала
высокой температурной стойкости: керамики, корунда и т. п. Термопары в
металлическом чехле конструктивно могут быть с изолированным или с заземленным
(неизолированным) спаем, то есть иметь электрический контакт с чехлом
термопары.

Если сигнал с термопары подается на вход контроллера, то необходимо
применять термопару с изолированным спаем. Иначе возможны произвольные скачки
показаний температуры в значительных пределах. Особенно сильно этот эффект проявляется если используется контроллер Siemens S200.

Свободные
концы проволок соединяют с плюсовой и минусовой клеммами, расположенными в
головке термопары. Выходным сигналом термопары является термоЭДС, измеряемая в
милливольтах (мВ). Для измерения выходного сигнала можно использовать цифровой
мультиметр и затем, применив градуировочные таблицы или номограммы по величине
измеренного напряжения определить измеряемую температуру. Отключать вторичный
прибор при этом не обязательно, так как он не оказывает заметного влияния на
результат измерения. Для более точного определения температуры по термоЭДС термопары можно воспользоваться градуировочными таблицами.

Для
подключения термопар ко входам вторичных приборов или контроллерам применяют
специальный компенсационный провод. Необходимость применения компенсационных
проводов связана с тем, что головка термопары с клеммами может располагаться в
рабочей зоне с повышенной температурой, например 100°С. Если подключить к
клеммам термопары ХА обычный медный провод, то в местах соединения как бы
образуются еще два рабочих спая с температурой 100°С. Возникающие при этом две
паразитные термоЭДС (на плюсовой и минусовой клеммах) исказят показания
термопары.

Компенсационный
провод импортного производства имеет специальную цветовую маркировку. Так
компенсационный кабель градуировки ХА европейского производства имеет зеленую
(+) и белую (-) жилы. Выпущенный в советское время компенсационный провод не
имел специальной цветовой маркировки. Если компенсационный провод будет подключен без соблюдения полярности,
то наблюдается следующий эффект: после пуска теплового агрегата показания термопары
сначала растут. Это связано с нагревом рабочего спая. После того как атмосфера
вокруг теплового агрегата прогреется, показания термопары начинают быстро
падать, вплоть до нулевых значений. Это связано с тем, что образовавшиеся два
паразитных рабочих спая включены в обратной полярности основному рабочему спаю.
И значение основной термоЭДС уменьшается на величину двух паразитных термоЭДС.

На
вход вторичного прибора или контроллера значение измеренной температуры
поступает в виде сигнала термоЭДС. Так как величина этой термоЭДС определяется
разностью температур рабочего и холодного спаев:

Е
= f (Т1 – Т2), [мВ]

то
вторичному прибору необходимо знать температуру холодного спая для однозначного
определения температуры рабочего спая. Ведь термоЭДС может принимать одинаковые
значения при различных значениях (Т1 – Т2). Например разности температур (200 —
50) и (150 — 0) дадут одинаковые значения термоЭДС, хотя при этом разность
значений температур рабочих спаев в этих двух случаях достигала 200 -150 =
50°С.

Поэтому
во вторичном приборе вблизи входных клемм, к которым подключается термопара,
монтируется так называемый датчик температуры холодного спая. Как правило это
полупроводниковый сенсор – диод или транзистор. Теперь по измеренной термоЭДС и
известной температуре холодного спая, вторичный прибор, зная градуировку
подключенной термопары, может однозначно определить температуру рабочего спая.

На некоторых предприятиях термопары ХА изготавливают самостоятельно,
сваривая специальную проволоку диаметром 2-3 мм. Для определения полярности
полученной термопары в этом случае используют обычный магнит: минус термопары
притягивается к магниту, плюс не магнититься. На компенсационный провод и
большинство промышленно выпускаемых термопар ХА это правило не
распространяется. Определить полярность термопары можно и с помощью обычного милливольтметра, подключив его к выводам термопары и нагревая рабочий спай термопары, например, зажигалкой.

Распространенной
неисправностью у термопар является разрушение рабочего спая в следствии
появления трещин из-за частых и значительных колебаний температуры. При этом
термопара может нормально работать пока измеряемая ей температура не превысит
определенного порога, после которого контакт в спае пропадает, термопара уходит
в обрыв или ее показания начинают сильно скакать.

Для бесконтактного непрерывного измерения температуры применяют стационарные  пирометры. В случае, если в поле «зрения» пирометра может попадать пламя горелки, то следует использовать пирометры со спектральным диапазоном измерения 3,5…4 мкм чтобы исключить влияние температуры факела на показания пирометра.

Дополнительную информацию вы можете найти в разделе «Вопрос-ответ».

Посмотреть другие статьи в том числе про измерение температуры.

Приборы для измерения температуры

Температура — это мера теплового состояния вещества (степенью его нагрева). Существуют различные приборы для измерения температуры, но данный обзор раскроет лишь те, которые используются в промышленности (котельной). Также будет рассмотрена базовая информация по особенности и алгоритму измерения температуры любого тела.

Алгоритм измерения температуры тела

Измерить температуру любого тела (не путать с телом человека) так, как измеряют многие физические величины (дли­на, масса, объем) невозможно, так как в природе не существует эталона или образца единицы этой величины. Поэтому определение температуры вещества сводится к сравнению путем наблюдения за изменением физических свойств другого, так называемого термометрического вещества, которое при соприкосновении с нагретым телом вступает с ним через некоторое время в тепловое равновесие.

Метод измерения температуры тела не дает абсолютного значения температуры нагретой среды, а указывает лишь разность температур относительно исходной температуры термометрического вещества, условно принятой за нуль.

В процессе нагревания изменяется как внутренняя энергия вещества, так и практически все его физические свойства. Для измерения температуры выбираются только те свойства, которые однозначно меняются с изменением температуры, не подвержены влиянию других факторов и сравнительно легко поддаются точному измерению. Под эти требования наиболее точно подпадают следующие свойства рабочих веществ:

• Объемное расширение.
• Изменение давления в замкнутом объеме.
• Изменение электрического сопротивления.
• Возникновение термоэлектродвижущей силы и интенсивность излучения.

Все эти свой­ства положены в основу устройства при­боров для измерения температуры.

Термометр расширения для измерения температуры

Принцип работы термометра расширения основана на свойстве тел изменять объем и линейные размеры в результате изменения температуры. В жидкостных стеклянных термометрах в качестве рабочего вещества используется ртуть и органические жидкости (этиловый спирт, толуол, пентан).

Термометры с органическими заполнителями подходят для измерения температуры тел в пределах от -190°C до +100°С. Если же рассмотреть ртуть, то при нормальном абсолютном давлении она находится в жидком состоянии при температурах от -39°C (точка замерзания) до +357°C (точка кипения). Верхний предел измерения ртутных термометров (до 500 °С и выше) достигается при помощи искусственного повышения точки кипения ртути. Для этого пространство капилляра над рту­тью заполняется инертным газом (азотом) при давлении свыше 2 МПа.

Типы ртутных термометров и варианты установки в защитной гильзе:

Типы:
а — технический с вложенной шкалой.
б — лабораторный палочный с безнулевой шкалой.
1 — пробка, залитая гипсом.
2 — наружная цилиндрическая оболочка.
3 — шкала, выполненная из стеклянной пластинки молочно­го цвета. Шкала лабораторного палочного термометра нанесена непосредствен­но на наружной поверхности капилляра в виде насечки по стеклу.
4 — капилляр.
5 — нижняя часть термометра.
6 — резервуар, заполненный ртутью. Резервуар лабораторного палочного термометра соединен с толстостенным капилляром, имеющим наружный диаметр 6 — 8 мм.
7, 8 — расширения капилляра.
9 — дополнительная шкала.
Варианты установки в защитной гильзе:
а — вдоль оси трубопровода.
б — наклонно к оси горизонтального трубопровода.
в — нормально к оси горизонтального трубопровода.
г — на вертикальном трубопроводе.
D — диаметр трубопровода.

Неправильная установка термометра может привести к изменению точности показаний на 10 — 15 %. Наиболее распространенным способом установки ртутных термометров является их вложение в предохраняющую от поломки защитную гильзу.

Манометрический термометр, устройство и принцип работы

Принцип работы манометрического термометра основан на изменении в зависимости от температуры давления жидкости (газа или пара) в замкнутом объеме. Газовые приборы заполняются азотом, жидкостные — ртутью, ксилолом, толуолом при начальном давлении 1,5 — 2 МПа. В парожидкостных манометрических термометрах рабочим веществом служат низкокипящие органические жидкости (хлористый метил, ацетон, бензол).

Являясь техническими (показывающими или самопишущими), данные приборы предназначены для измерения температуры в пределах от -150°C до +600°C с классом точности 1 — 2,5.

Схема манометрического термометра:

	1 — тяга.
	2 — трубчатая пружина.
	3 — капиллярная трубка.
	4 — штуцер с сальниковым уплотнением.
	5 — термобаллон.

Рассмотрим подробнее представленную схему. Замкнутая система манометрического термометра, заполненная рабочим веществом, состоит:

• Из термобаллона, погружаемого в измеряемую среду. Термобаллон из стальной или латунной трубки с одного конца закрыт, а с другого соединен с капилляром через объемный штуцер с сальниковым уплотнением и резьбой.
• Трубчатой (манометрической) пружины, воздействующей посредством тяги на стрелку прибора.
• Капиллярной труб­ки, соединяющей пружину с термобаллоном. Капилляр изготавливается из полой медной или стальной трубки с внутренним диаметром 0,2 — 0,4 мм и толщиной стенки 0,5 — 2 мм. Снаружи капилляр защищен металлической оплеткой. Длина капилляра может достигать 60 м.

Зная конструкцию манометрического термометра, можно более развернуто сформировать его принцип работы. При нагреве термобаллона увеличение в нем давления рабочего вещества передается через капилляр трубчатой пружине и вызывает ее перемещение.

В биметаллическом термометре для измерения температуры используется принцип расширении и сжатии твердых тел. При нагреве латунь, находящаяся внутри спирали, расширяется сильнее меди снаружи. Это приводит к разворачиванию спирали и перемещению стрелки по шкале.

Биметаллический термометр

Данный тип термометров имеет также и ряд недостатков. Металлы, из которых изготавливаются биметаллические элементы, закаливаются при температурах свыше 1000°C в течение длительного времени. Такое закаливание понижает их чувствительность к изменениям температуры, и при повышении (понижении) температуры стрелка не будет двигаться пропорционально изменению температуры. Также биметаллический элемент с закаленным элементом может слабо реагировать на повышение температуры и сильно реагировать на понижение температуры.

Типы и принцип работы термометров биметаллических:

Благодаря своей прочности и способности противостоять температурам за пределами диапазона измерений такие приборы становятся наиболее приемлемыми для промышленного применения (системы кондиционирования, теплоснабжения, водоснабжения).

При измерении температуры агрессивных сред рекомендуется комплектовать термометр гильзой из нержавеющей стали.

Термометр сопротивления платиновый

Работа термометров сопротивления основана на изменении электрического сопротивления металлических проводников в зависимости от температуры. Зная зависимость сопротивления проводника от температуры и определяя это сопротивление при помощи электроизмерительного прибора, можно судить о величине температуры проводника. В качестве вторичных приборов, работающих с данным термометром, применяются уравновешенные и неуравновешенные измерительные мосты и логометры.

К достоинствам термометров сопротивления можно отнести:

• Высокую точность измерения.
• Легкость осуществления автоматической записи и дистанционной передачи показателей.
• Возможность присоединения к одному вторичному прибору при помощи переключателя нескольких термометров.

Технические термометры сопротивления бывают платиновые — ТСП и медные — ТСМ. Платиновые термометры наиболее распространены, и их часто устанавливают для контроля важных параметров.

Конструкция платинового термометра сопротивления (ТСП):

а — чувствительный элемент.
б — внутренняя арматура.
в — защитная арматура.
1 — выводы.
2 — накладки.
3 — серебряная лента.
4 — платиновая проволока.
5 — каркас из слюдяной пластинки.
6 — фарфоровые бусы.
7 — оболочка.
8 — вкладыш.
9 — головка.
10 — штуцер.
11 — защитный чехол.

Рассмотрев схематически устройство платинового термометра сопротивления, более детально опишем взаимодействие всех его составных частей:

• На каркасе из слюдяной пластинки (5), имеющей по бокам зубчатую насечку, намотана платиновая проволока (4) диаметром 0,07 мм и длиной около 2 м.
• К концам платиновой об­мотки припаяны два вывода (1) из серебряной проволоки диаметром 1 мм, присоединенные к латунным зажимам в головке термометра (9).
• Слюдяная пластинка с обмоткой изолирована с двух сторон более широкими слюдяными накладками (2) и связана с ними в общий пакет серебряной лентой (3). Образованный таким образом чувствительный элемент вставлен в плоский алюминиевый вкладыш и вместе с ним заключен в трубчатую оболочку (7) из алюминия.
• Серебряные выводы изолированы фарфоровыми бусами (6).
• Оболочка с чувствительным элементом помещена в стальной защитный чехол (11) с приваренным к нему штуцером (10). В верхней части защитного чехла закреплена алюминиевая головка (9), внутри которой находится бакелитовый вкладыш с двумя зажимами для присоединения внешних соединительных проводов.

Термометр сопротивления применяется в промышленности (для определения нагрева печей), в трубопроводах (для веществ, состояние которых зависит от температуры), в медицине и многих других отраслях. Диапазон измерения температур прибора варьирует от -260°C до +750°C.

Термоэлектрический пирометр

Термоэлектрические пирометры работают за счет возникновения термоэлектродвижущей силы (ТЭДС) при изменении температуры точки спая двух проводников из разнородных металлов.

Схема термоэлектрического пирометра:

Величина термоэлектродвижущей силы (ТЭДС), развиваемой термоэлектродами, зависит от их материала, а также от тем­пературы рабочего и свободных концов термопары.

Материалами для термопары служат чистые металлы и их сплавы, обладающие следующими свойствами:

• Они должны обеспечивать при измерениях большие ТЭДС.
• Должны иметь постоянство термоэлектрических свойств.
• Должны быть устойчивы к действию высоких температур, окисления.
• Должны иметь хорошую электропроводность.
• Должны иметь однозначную и линейную зависимость термоэлектродвижущей силы от температуры.

Пределы измерения температур термопарами:

Наибольшее распространение для промышленных термопар получили такие материалы, как платина, платинородий, хромель, алюмель, копель.

Общий вид и конструкция термопары:

Выделив схематически устройство термопары, более детально опишем взаимодействие всех ее составных частей:

• На стальной защитный чехол (5) насажен подвижный фланец (6) со стопорным винтом, служащим для закрепления прибора.
• Рабочий конец термопары (7) помещен в фарфоровый стаканчик (8). Рабочий конец образуется сваркой двух концов, а из толстых — их скруткой и сваркой. Для улучшения условий теплопередачи рабочий конец термопары из недрагоценных металлов приваривается ко дну защитного металлического чехла.
• Оба электрода от спая до зажимов тщательно изолируются одноканальными и двухканальными фарфоровыми трубками или бусами (9). Термоэлектроды из драгоценных металлов изготавливаются из проволоки диаметром 0,5 мм, а из недрагоценных металлов — 1,2 — 3,2 мм.
• Головка состоит из литого корпуса (10), крышки (1) и сальника (2) с уплотнением для вывода проводов.
• Внутри головки расположена ко­лодка (4) с двумя зажимами (3).
• На зажимах имеется две пары винтов (11,12) для закрепления термопроводов и соединительных проводов.

В качестве электроизмерительных приборов в термоэлектрических пирометрах применяются пирометрические милливольтметры и потенциометры.

Все рассмотренные приборы и термометры применяются в промышленности для измерения температуры тел и относятся к контрольно-измерительным приборам и приборам безопасности (КИП и А).

Градуировка vs калибровка

Вторая очень удачная ассоциация градуировки — это градуировка прибора, как настройка музыкального инструмента.

На практике любые эксперименты и измерения выполняются с заданной точностью. Не бывает измерений с «идеальной» точностью — всегда есть некоторые ошибки и погрешности. В «хорошем» измерении ошибка мала настолько, что укладывается в заранее известные рамки – допустимую погрешность. Если ошибка оказывается больше допустимой погрешности, то измерение является некорректным, а его результаты неточными.

Простой пример: если градуировка выполнена некорректно, средство измерения имеет шкалу, но точность измерения будет превышена. Другой пример: с течением времени под влиянием погодных условий, устройство может менять свои физико-химические свойства, так что его шкала «искажается». Для того, чтобы «подстроить» измерительное средство для достижения требуемой точности измерений, проводится процесс калибровки. Калибровка может включать в себя процедуру градуировки с последующей проверкой точности прибора.

Следует упомянуть еще одно важное понятие: поверка. В частности, вы можете приобрести pH-метр с поверкой или без поверки. Поверка – это калибровка прибора, выполненная официальной организацией.

Подведем краткий итог:
Отградуировать прибор – снабдить данный прибор шкалой, превращая его в средство измерения. Откалибровать прибор – убедиться в том, что средство измерения обеспечивает достаточную точность измерений.
Поверка — официальное заключение, что прибор откалиброван и позволяет проводить измерения с высокой точностью.

Принцип работы pH-метра.

pH-метр – это прибор, предназначенный для измерения параметра pH в различных средах: в воде, в растворах, в почве, в продуктах питания, физиологических жидкостях (кровь, моча, слюна и т.д.) и других водных и неводных средах.

Параметр pH (показатель кислотности) – один из важнейших и часто измеряемых показателей в химии. Он связан с активностью ионов водорода H+, изменяется в пределах от 0 до 14 и отражает кислотные или щелочные свойства среды. Величина pH определяется как минус логарифм от активности (A) ионов водорода в среде:

pH=-log(A)
Чем больше активность ионов водорода H+, тем сильнее выражены кислотные свойства среды. Напротив, по мере возрастания кислотных свойств, величина pH уменьшается.

Любой pH-метр измеряет разность потенциалов между двумя электродами, погруженными в исследуемую среду. Эти электроды могут быть объединены в единую систему – комбинированный электрод, но принцип действия остается тем же самым.

Каким же образом из разности потенциалов можно определить величину pH?
Дело в том, что разность потенциалов dU между двумя электродами, помещенными в раствор, и pH раствора связаны линейной зависимостью:

dU=a*pH+b

Параметры a и b зависят от температуры и характеристик измерительной системы, в частности, характеристик электродов, но при постоянной температуре и постоянных характеристиках системы можно считать их постоянными. Зная a и b, величину pH легко вычислить, решив линейное уравнение:

pH=(dU—b)/a

Именно это и делает прибор, для того, чтобы определить показатель кислотности pH по измеренной разности потенциалов.

Градуировка термопары — Лабораторная работа

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Саратовский государственный технический университет

ГРАДУИРОВКА ТЕРМОПАРЫ

Методические указания

к лабораторной работе 4

по курсу «Системы управления

химико-технологическими процессами»

для студентов специальностей 240801. 65, 240302.65, 240502.65, 240100.62

по курсу «Управление техническими системами»

для студентов специальности 260601.65

по курсу «Автоматизация технологических процессов»

для студентов специальности 260901.65

Одобрено

редакционно-издательским советом

Саратовского государственного

технического университета

Саратов 2009

Лабораторная работа 4

ГРАДУИРОВКА ТЕРМОПАРЫ

Цель работы: Изучить метод градуировки термопары, установку для градуировки и проградуировать рабочую термопару.

Основные понятия.

1. Механизм образования термоЭДС.

В межмолекулярном пространстве проводников концентрация свободных электронов в единице объема зависит от материала проводника и его температуры.

При соединении двух проводников из разнородных материалов, один из которых содержит большее количество свободных электронов в единице объема, возникает диффузия электронов в проводник с меньшим их количеством. При этом первый проводник станет заряжаться положительно, а второй — отрицательно, что приведет к формированию электрического поля в месте их соединения. Это электрическое поле будет противодействовать диффузии электронов, вследствие чего наступит состояние динамического равновесия, при котором между свободными концами спаянных проводников появится разность потенциалов. С увеличением температуры проводников величина разности потенциалов (термо — ЭДС) также увеличивается. Кроме того, термо-ЭДС возникает и между концами однородного проводника, имеющими разные температуры. В этом случае до наступления состояния динамического равновесия положительно заряжается более нагретый конец проводника, как обладающий большей концентрацией свободных электронов по сравнению с концом, менее нагретым. Возрастание разности температур между концами проводника приводит к увеличению в нем термо-ЭДС.

2 Определение результирующей термо-ЭДС термопары

В замкнутой электрической цепи, состоящий из двух разнородных проводников (термоэлектродов ) А и В ( рис. 1), образующих термопару, одновременно действуют рассмотренные выше факторы. В спаях 1 и 2 и между концами каждого однородного термоэлектрода возникают термо-ЭДС, которые зависят от температуры спаев t и t₀ и материалов проводников. Тогда при отходе контура термопары против часовой стрелки имеем термо-ЭДС е_АВ(t) и е_ВА(t₀), обусловленные температурой t и t₀. Результирующая термо-ЭДС Е_АВ(t, t₀) равна алгебраической сумме термо-ЭДС е_АВ(t) и е_ВА(t₀).

E_AB(t, t₀) = e_AB(t) + e_BA(t₀),

учитывая, что e_BA(t₀) = — e_AB( t₀ ), то получим

E_AB(t, t₀) = e_AB(t) — e_AB( t₀ ).

При равенстве температур обоих спаев результирующая термо-ЭДС равна нулю.

Термометр состоит из термопары и подключенного к ней при помощи соединительных проводов электроизмерительного прибора. Измерение температуры при помощи термопары возможно при известной температуре ее свободного конца. Экспериментальное определение термо-ЭДС Е_АВ(t, t₀) термопары в зависимости от температуры рабочего конца при постоянном значении температуры свободного конца t₀ называется градуировкой термопары. Термо-ЭДС термопар промышленных типов невелика и составляет не более 8 мв на 100⁰С и при измерении высоких температур не превышает 70 мв.

Методика эксперимента.

Градуировка термопары производится измерением термо-ЭДС компенсационным методом на температурах, измеряемых образцовой термопарой. Схема установки для градуировки термопары приведена на рис. 2. Она состоит из муфельной печи 1, термопары 2, регулятора температуры 3, контрольной лампы 4 регулятора температуры , контактора 5 цепи питания печи, задатчика 6 температуры регулятора, выключателя 7 системы регулирования температуры, образцовой и градуируемой термопар — 8, 9, переключателя 10, потенциометра 11 типа “ПП” 1-го класса точности. На рис. 2 показаны также: 12, 13 — ручки потенциометра, соответственно “Грубо“ и “Точно“, 14- переключатель рода работ потенциометра ((“И“ — измерение, “K“ — контроль).

Градуировка термопары должна производится при постоянной температуре холодных спаев, поэтому холодные спаи обеих термопар удалены компенсационными проводами от муфельной печи и помещены в коробку холодных спаев. Компенсационные провода применяются либо из таких же материалов, что и электроды термопары, либо из эквивалентных, которые в паре развивают такую же ЭДС, как и электроды термопары.

Термо-ЭДС, развиваемая термопарой, измеряется компенсационным методом с помощью потенциометра. Этот метод основан на компенсации термо-ЭДС термопары падением напряжения на известном сопротивлении, и суммарный ток, протекающий через нулевой прибор в момент равенства напряжений и термо-ЭДС равен нулю. Электрическая схема измерения компенсационным методом с помощью потенциометра типа “ПП“ показана на рис. 3.

В положении “K“ переключателя П нормальный элемент “НЭ“ подключается через нулевой прибор “НП“ к сопротивлению R_{НЭ .} Сопротивлением R_В устанавливают такую силу тока через сопротивление R_НЭ , чтобы падение напряжения на нем было равно ЭДС нормального элемента, при этом ток через нулевой прибор протекать не будет и его стрелка установится в нулевое положение. Этим устанавливается калибровка тока через сопротивление R, точность которой определяется постоянством ЭДС нормального элемента. ЭДС нормального элемента стабильна и известна с большой точностью (Е_НЭ = 1, 01850).

При измерении ЭДС термопары переключатель П ставится в положение “И“ и подбирается такое сопротивление R, падение напряжений на котором уравновесит термо-ЭДС. Так как падение напряжения при постоянном токе зависит только от величины сопротивления, то шкала сопротивлений может быть отградуирована в милливольтах. Поскольку все измерения проводятся при отсутствии тока в НП, то на них не влияет изменение сопротивления цепи, вызванного изменением температуры окружающей среды.

Градуировка производится методом сравнения показаний градуируемой термопары с образцовой, зависимость термо-ЭДС от температуры от второй известна. По зависимости термо-ЭДС образцовой термопары строят градуировочную характеристику исследуемой термопары. Для построения градуировочной кривой необходимо определить не менее пяти точек с интервалом между ними 10…20⁰C.

Температура в печи ориентировочно устанавливается задатчиком регулятора температуры по шкале регулятора. Если печь была холодная, то вначале она нагревается до установленной температуры, при этом горит красная лампочка на лицевой панели регулятора. Как только печь нагреется до установленной температуры, регулятор выключит электропитание печи. Лампочка гаснет. В дальнейшем регулятор будет включать и выключать печь, поддерживая заданную температуру в ней с точностью 5⁰С.

Измерение термо-ЭДС образцовой и градуируемой термопар необходимо производить сразу после выключения красной лампочки регулятора с минимально возможным интервалом между измерениями. Для каждой точки делается пять замеров, которые используются при статистическом анализе результатов измерений.

Требования техники безопасности.

1. Соблюдать порядок включения приборов.

2. В случае обнаружения неисправности приборов поставить тумблеры в положение “Включено“ и доложить преподавателю.

3. Не производить ремонтных работ.

4. Не касаться частей приборов и клемм, находящихся за стендом.

5. Убедитесь в том, что имеется заземление стенда.

Порядок проведения измерений.

1. Установить задатчиком температуры 6 (рис.2) регулятора 3 минимальную температуру регулирования 50⁰С в муфельной печи 1.

2. Включить переключатель 7. Регулятор сработает и загорится красная лампочка, сигнализирующая о подключении нагревательного элемента печи к питанию.

3. После отключения красной лампочки регулятора температуры 3, сигнализирующей о том, что заданная температура в печи достигнута, установить переключатель рода работ потенциометра 11 в положение “И“, а переключатель 10 в положение “Тобр.” для измерения термо-ЭДС образцовой термопары.

4. Произвести измерение термо-ЭДС образцовой термопары изменением положения ручек потенциометра “Турбо“ 12 и “Точно“ 13 . Снять показания со шкал ручек 12 и 13, причем, со шкалы ручки 12 “Турбо“ снимают мв, а со шкалы ручки 13 “Точно“ — десятые доли мв. После снятия показаний установить переключатель рода работ 10 в нейтральное положение.

5. Установить переключатель 10 в положение “Траб.“ для изменения термо-ЭДС градуируемой термопары и повторить измерение по пункту 5.4.

6. Повторить измерения по пунктам 5.3…5.5 не менее пяти раз и записать показания в таблицу

Таблица

№ точки	№ замеров	Образцовая термопара		Температура в печи (0С) t	Градуируемая термопара
		E(t, t0)	E(t, 0)		E(t, t0)	E(t, 0)

7. Повторить пункты 5.3…5.6 для других точек с интервалом 10…20⁰C.

8. Выключить выключатель 7. Вывести задатчик температуры регулятора 3 в минимальное положение на шкале.

Обработка результатов наблюдений.

1. Учет поправки на температуру холодных спаев.

Для определения истинной температуры в печи необходимо учитывать поправку на температуру холодных спаев t₀, не равную 0 ⁰С. В данном эксперименте t₀ — это температура в помещении.

Поправка учитывается по формуле:

Е(t, 0) = E (t, t₀) + E(t₀, 0),

где E(t, 0) — термо-ЭДС, развиваемая термопарой при температуре горячего спая t, а холодного — 0 ⁰С;

E(t, t₀) — измеряемая потенциометром термо-ЭДС;

E(t₀, 0) — поправка — термо-ЭДС, развиваемая термопарой при температуре горячего спая t₀, а холодного – 0 ⁰С.

Так как рабочая и образцовая термопары изготовлены из одинаковых материалов, то величина E(t₀, 0) в зависимости от температуры в помещении (t₀) в обоих случаях берется из градуировочной таблицы для образцовой термопары. Температура в печи определяется по градуировочной таблице образцовой термопары по найденным значениям E(t, 0) образцовой термопары. По результатам наблюдений строится характеристика E(t, 0) = f(t) для рабочей термопары.

2. Статистический анализ и оценка погрешностей измерения.

Из-за неизбежных погрешностей измерения результаты наблюдений одной и той же величины отличаются между собой. Точность измерений при наличии рассеяния величин оценивают с помощью вероятностных (статистических) характеристик. Статистический анализ результатов измерения с целью определения математических ожиданий и доверительных погрешностей результатов измерений произвести согласно методике изложенной в руководстве к лабораторной работе № 1, (3), стр. 4, а также (1), стр. 25. При определении доверительной погрешности задаться доверительной вероятностью (надежностью)

Содержание и оформление отчета о работе

Отчет должен включать:

1. Название лабораторной работы,

2. Формулировку цели работы,

3. Схему лабораторной установки (рис. 2),

4. Результаты исследований в виде таблицы,

5. Статистическую обработку результатов наблюдений,

6. Градуировочный график,

7. Оценку погрешностей измерений.

Вопросы для самопроверки.

1. Как возникает термо-ЭДС?

2. Какова чувствительность термопары?

3. Что такое градуировка термопары?

4. В чем сущность компенсационного метода измерений?

5. Как определить истинную температуру в печи?

6. Как учитывать изменение температуры холодных спаев?

7. Какова методика градуировки термопары?

8. Из каких материалов изготовляют термопары?

9. Чем отличаются характеристики термопар марок ТХК, ТХА и ТПП?

Список литературы

1. Клюев А. С. и др. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. М.: Энергия. 1980.

2. Мовсесов Н. С., Хромушин А. М. И др. Справочник по проектированию автоматизированного электропривода и систем управления технологическими процессами. М.: Энергоиздат, 1992.

3. Обновленский П. А. Основы автоматизации химических процессов. Л.: Химия, 1975.

Время, отведенное на лабораторную работу

Все права на размножение и распространение в любой форме остаются за разработчиком.

Нелегальное копирование и использование данного продукта запрещено.

Составители: АПОСТОЛОВ Сергей Петрович

Под редакцией С.П. Апостолова

Рецензент С.Н. Никоноров

410054, Саратов, ул. Политехническая, 77

Научно-техническая библиотека СГТУ

тел. 52-63-81, 52-56-01

http://lib.sstu.ru

Регистрационный номер

© Саратовский государственный

технический университет, 2009

Градуировка резервуаров — Обзор рынка резервуаров и резервуарного оборудования в России и мире

При использовании резервуаров в промышленности и коммерческой деятельности постоянно требуется вести учет по расходу и остаткам хранимого продукта.
С этой целью проводится градуировка резервуара. Основными документами, регламентирующими эти работы, являются ГОСТ 8.570-2000 и ГОСТ 8.346-2000. Первоначально градуировку проводят после изготовления резервуара, и по результатам выполнения этих работ составляется градуировочная таблица резервуара, с указанием срока ее действия.
Данные внесенные в эту таблицу сохраняют свою актуальность в течении некоторого промежутка времени. Естественный износ, донные отложения, вмятины и выпуклости вызывают изменения внутреннего объема резервуара. Вследствие этого есть необходимость постоянной корректировки данных градуировочной таблицы.
Периодичность градуировки резервуаров производится на основе графика составленного и утвержденного на предприятии, но не позже срока использования градуировочной таблицы. Основаниями для проведения внеочередной градуировки резервуара являются изменения в его конструкции, ремонт, зачистка и возможные внешние механические воздействия, вызвавшие изменения объема.

Градуировочная таблица резервуара

Основным инструментом для точного определения объема продукта находящегося в резервуаре является градуировочная таблица резервуара. В зависимости от объема, при определении количества хранимого продукта в градуировочной таблице допускаются относительные погрешности от фактического объема:
±0.2% для объемов 100 – 3000 м³;
±0.15% для объемов 3000 – 5000 м³;
±0.1% для объемов 5000 – 50 000 м³.

Градуировочные таблицы к используемым резервуарам должны утверждаться руководством предприятия. Все измерения по размерам резервуара и его элементам конструкции производятся метрологической службой или комиссией созданной на предприятии. По полученным данным составляется акт, который утверждается главным инженером. Таблица отображает фактический объем хранимого продукта на основании показаний отметок уровня резервуара.
Градуировочная таблица, акт проведенных измерений и поправки неровности днища хранятся на предприятии.
Калибровку резервуара по данным таблицы выполняют специальные бригады из состава предприятий имеющих сертификат на выполнение таких работ.
Градуировочная таблица составляется на 5 лет.

К основным способам поверки резервуаров относятся:
• геометрический;
• объемный.

Выбор способа поверки зависит от следующих факторов:
• объема емкости;
• доступности выполнения работ по поверке;
• наличия измерительных приборов;
• экономической целесообразности;
• требуемой точности.

Геометрический метод поверки резервуара
Градуировка резервуаров геометрическим методом применяются к наземным резервуарам одностенной конструкции. К поземным и двустенным резервуарам она не применима, вследствие невозможности проведения необходимых замеров.
Этот метод заключается в снятии всех геометрических размеров резервуара, его внутреннего оборудования и конструктивных элементов. Кроме этого проводят нивелировку днища для измерения выпуклостей и впадин. Измерениям также подлежат толщина стенок и деталей резервуара. Эти измерения производят с помощью рулетки, каретки, теодолита, нивелира, уровней, ультразвуковых и электронных измерительных приборов. После проведения соответствующих вычислений составляют таблицу данных.
Геометрический метод калибровки используют при различном объеме емкостей, а для резервуаров большого объема (свыше 5000 м³) он является наиболее доступным и экономически обоснованным.

Объемный метод поверки резервуара
Поверка резервуара объемным методом вполне применима для емкостей любого вида и конфигурации. Единственным ограничением является объем резервуара. Ее рекомендуется применять для емкостей объемом до 5000 м³, а для подземных и двустенных резервуаров это почти единственный вариант поверки.
Этот метод является одним из основных для проведения градуировки резервуаров на АЗС. Кроме традиционного способа проведения поверочных работ на АЗС, для градуировки резервуаров широко используют передвижные лаборатории и программно-измерительные комплексы на автомобилях. Это оборудование позволяет производить высокоточную калибровку резервуаров в минимальные сроки.
Традиционный объемный метод проведения градуировки резервуаром требует наличия следующих измерительных приборов и оборудования:
• уровнемера и счетчика жидкости;
• манометра;
• спиртового термометра;
• рулетки с грузом;
• ареометра;
• секундомера;
• насоса с запорной арматурой, фильтром и регулятором расхода.
При объемном методе учитываются погодные условия, температура воздуха и жидкости для поверки. Для выполнения измерения используют воду или светлые нефтепродукты. Эти работы выполняются при температуре воздуха плюс 5 — 35°С в сухую погоду. При использовании воды в качестве поверочной жидкости ее температура должна быть 2°С, а для нефтепродуктов эта величина составляет 0.5°С.

Объемная поверка проводится двумя способами:
• статистическим.
При этом способе поверочная жидкость закачивается в резервуар с контролем ее объема.
• с использованием мерных емкостей.
В этом случае для выполнения работ используются мерные емкости (мерники). Поверочную жидкость с мерника закачивают в резервуар насосом с последующим занесением результатов в таблицу закачанного объема и фиксации отметки этого уровня.

Современное оборудование проведения поверочных работ позволяет производить их с высокой точностью и за небольшие промежутки времени. В качестве примера такого оборудования является программно-аппаратный комплекс, где для поверочных работ применяют лазерный сканер Faro, проводящий измерения в формате 3D. Он имеет программное метрологическое обеспечение и способен выполнять поверочные работы для резервуаров любого типа, вида и объема.

Выпускная фотография — Продукция

Поздравляем с выпускным! Выберите из нашего восхитительного ассортимента продуктов, чтобы воспоминания оставались на всю жизнь.

Гонконгский университет науки и технологий

Перейти к основному содержанию

Подробнее о HKUST

Новости университета
Академические отделы от А до Я
Life @ HKUST
Библиотека

Карта и маршруты
Карьера в HKUST
Профили факультетов
О HKUST

А
А
А

• ЦЕРЕМОНИЯ И РАСПИСАНИЕ
  • О собрании
  • Расписание мероприятий
• Запланируйте свое участие
  • Виртуальное собрание
    • Праздничный комплект
    • Сохраняйте момент
  • Объявления
  • Контрольный список дел

  FAQ

Поиск

HKUST
HKUST
HKUST

СОБРАНИЕ

А
А
А
Поиск

HKUST
HKUST
HKUST

СОБРАНИЕ

Меню

• ЦЕРЕМОНИЯ И РАСПИСАНИЕ
  • О собрании
  • Расписание мероприятий
• Запланируйте свое участие
  • Виртуальное собрание
    • Праздничный комплект
    • Сохраните момент
  • Объявления
  • Контрольный список дел
• ВЫПУСКНИКИ
  • Хронология

Введите условия поиска

Выпускной | GCU

К сожалению, GCU пришлось перенести зимние выпускные церемонии и запланированный выпускной бал на более поздний срок.Мы понимаем, что это будет действительно разочарованием для многих, но в контексте кризиса с коронавирусом существует явная необходимость сделать приоритетом безопасность и благополучие наших студентов, сотрудников и всех наших семей. Соответствующие критериям студенты получат свои пергаменты к концу ноября 2020 года на свой домашний адрес. Если вы хотите обновить свой домашний адрес, перейдите по ссылке https://www.gcu.ac.uk/student/essentials/studentrecordsanddocuments/changeyourpersonaldetails/ для получения дополнительной информации.

Дополнительную информацию о перенесенных выпускных церемониях можно найти на нашей странице «Выпускной день».

Выпускной день — это день, когда вы можете сказать: « Я сделал это »; это веха в твоей жизни. Вы можете быть первым человеком в семье, окончившим учебу, или же вы вернулись в университет для дальнейшего обучения. На каком бы этапе обучения или карьеры вы ни находились, мы гордимся и рады, что вы получили свою награду вместе с нами.

GCU в течение года проводит ряд церемоний как в Великобритании, так и за рубежом с нашими транснациональными партнерами. Даты церемонии в Глазго и Лондоне на этот и будущие учебные годы можно найти в календаре университета.

Glasgow — 2 набора церемоний, летом (конец июня / начало июля) и зимой (ноябрь). Летом обычно проводят 4 церемонии, а зимой — 3. Подробную информацию о расписании можно найти на нашей странице «Выпускной день».

Лондон — 1 выпускная церемония состоится в ноябре.

Студенты GCU London, которые имеют право на выпуск в мае каждого года, могут выбрать выпуск на летней церемонии в Глазго лично или заочно.

Транснациональные и партнерские церемонии

Южная Африка (Transnet) — 1 церемония в год, проводится с октября по декабрь.

Национальный университет науки и технологий, Оман — 1 церемония в год, проводится с октября по ноябрь.

Грамин Каледонский колледж медсестер — 1 церемония в год, обычно проводится в декабре.

Пожалуйста, посетите страницу выпускного дня, чтобы узнать подробности и даты для каждого.

Обновления о выпускных
Чтобы быть в курсе выпускных экзаменов в GCU, подписывайтесь на нас в Twitter, @CaledonianNews. Если вы пишете в Твиттере, не забудьте использовать #gcugraduation .Вы также можете подписаться на нас на Facebook.

.