SU1397752A1 - Способ определени погрешностей термоэлектрических термометров - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к температурным измерени м электрическими методами. Цель изобретени  - повышение точности определени  погрешностей термоэлектрических термометров в услови х их эксплуатации. Регистрируют и запоминают установившеес  показание oi, измерительного прибора 10 термометра , соответствуклцее температуре )Б J ч контролируемой среды. Понижают температуру свободных концов термопреобразовател  на заданное значение. Данную операцию осуществл ют с помощью компенсационных проводов t1 и 12, свобод11ые концы которых термостатиро- ваны в термостате 13. Установившеес  показание термометра регистрируют и запоминают, после чего вновь устанавливают первоначальное значение температуры свободных концов термопреобразовател  переключением контактов коммутатора 9. Далее рабочий спай принудительно охлаждают воздушным потоком компрессора 14. Коэффициент конвективных потерь определ ют по значению , , пользу сь экспериментальными зависимост ми. Разность между показанием о, термометра .и действительным значением температуры рабочего спа  дает значение погрешности измерени  температуры контролируемой среды . 1 ил. с б (/ С ее ее vi ел ю

Description

Изобретение относитс  к температур libiM измерени ш электрическими методами и предназначено дл  поверки термозлектрических термометров в услови х их эксплуатации без демон- 1тажа первичного преобразовател  с Ьбъекта

Цель изобретени  - повышение точности определени  погрешностей тер- моэлектртгеских термометров в услови х их,эксплуатации. ; На чертеже представлена структур- Йа  схема устройства, позвол ющего Ьсуществить предлагаемый способ.

Устройство содержит термоэлектри- ческий преобразователь 1 с изолиро анкым рабочим 2, защитным ехлхок 3 и воздушными каналами ,, ли- |к5во 5 св зи, термостат 6, в котором на- {код тс  свободнь;е концы удлинительных o R Ieнcaциoнныx .проводов 7 и 8, комму Статор 9, измерительный прибор 10 термоЙетра , дополнительные компенсационш ю (провода 11 и 12, второй, прецизионный термостат 13, в котором при заданной JTeMnepaType наход тс  свободные кон- Ifla дополнительных проводов 11 и 12, {компрессор 14s задатчшс 15 расхода воздуха, соединительные трубки 16.

11редлагае1У ый способ осуществл ют следующю образом.

; В начале регистрируют и запоминают установившеес  показание od| измеритель |ного прибора 10 термометра, соответст ругощее температуре контролируемой ере |ЦЫ ту. При этом с учетом погрешностей термоэлектрического преобразовани  температуры показание термометра можно представить в виде.

c. Ks, (1 + r.)(T,,,.-),(i

где

. (US

&к

.S,

0(

ipc

номинальное значение дифференциальной чувствительности термометре определ емой абсолютной температурой тер- мопреобразовател 

)-суммарна  относитель- нал мультипликати на  погрешность преобразовани  (norpefflHocTt от изменени  чувствительности ) ;

коэффициент преобразовани  термоЭДС в показание термо1метра, г-,

Vy J

е

jQ 15

20 25 30

- эг 0

0

5

ipc

6, - абсолютна  аддитивна  погрешность преобразовани  (погрешность смещени  нул );

- абсолютна  температура рабочего спа  термопреобразовател , равна  температуре Т контролируемой среды;

юк температура свободных концов термопреобразовател .

Затем измен ют, например понижают, температуру Т,, свободных концов термопреобразовател  на заданное значе-- ние йТ, Данную операцию осуществл ют j например, с помощью дополнитель- Hbix компенсационных проводов 11 и 12, свободшле концы которых термостатиро- ваны в прецизионном термостате 13 при температуре T-j,, Т.с Т. При переключении контактов коммутатора 9 из положени  в положение Б - показание термометра измен етс  и равно г .

К3„, (1 +) т,(Т,,,- &Т +У,)(2).

Значение &Т выбирают из услови ,, при котором показание термометра измен етс  на величину 3-5 порогов его чувствительности. Установившеес  показание термометра ctj регистрируют и запоминают, после чего вновь устанавливают первоначальное значение.темпе- ратуры свободных концов термопреобразовател  переключением контактов ком- 1чутатора 9 в положение а - q . При этом показание термометра становитс  равным ci .

Далее принудительно охлаждают (или нагревают) рабочий спай термопреобразовател  воздушн1з м потоком, -создаваемым с помощью компрессора 14. Заданную скорость этого потока выбр:(- рают из услови  охлаждени  рабочего спа  на величину, не превышающую 3-5 .порогов чувствительности термометра, Стабильный расхоД;, плавное регулирС Ва- ние и измерение расхода осуществл ют с помощью задатч1-жа 15 расхода воздуха . При установившемс  режиме охл:аж- дени  спа  показание термометра сб равно:

oi, К5„, (1 +у,) Т,р, (1 -) ipc

- Т,,, -ь , ) ,

П)

-1397752

е 5 - коэффициент конвективных потерь , пропорциональный объемной скорости (расходу) ох-. лаждакщего воздуха.

п ло в ч но п су пе с

PC

- Т

«PC

Т.,

де т

TU

фС

ct,

т «рс

температура рабочего спа , соответствующа  показанию

0, ;

температура рабочего спа  при воздействии на него .воздушным потоком с заданной объемной скоростью.

Козффициент конвективных потерь 6 определ ют по значению об, , пользу сь полученными предварительно (при наладке и исследовани х) эксперимен- 20 тальными зависимост ми (кривыми) изменени  температуры рабочего спа  при конвективном теплообмене его с воздушным потоком. При этом данные зави- : симости получают при посто нных rett- пературах среды, в которой находитс  преобразователь, и посто нной температуре воздуха-, используемого дл  создани  воздушного потока.

Так как величины изменени  темпера-30 туры свободных кондов и рабочего спа  термопреобразовател  не превьшает 3,-5 порогов чувствительности термометра , то можно считать, что погреш- кости термоэлектрического преобразовани  в окрестност х рабочей точки равны т

6 и уравнени  ставить в виде

Разность между показанием термометра oi,, и действительным значением температуры рабочего спа  (5) дает значение погрешности измерени  температуры контролируемой среды

Л - (о. ) (yi,- oi, )

А Т

(6)

При изменении температуры контролируемой среды и равной Tj , осуществив последовательно изложенные операции , определ ют погрешность измерени  й и т.д. в различных точках рабочего диапазона температур.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ определени  погрешностей термоэлектрических термометров, заключающийс  в принудительном изменении температуры рабочего спа  термопреобразовател  при посто нной конт- / ролируемой температуре и сравнении показаний термометра с действительным значением контролируемой темпе™ ратуры, отличающийс  тем, 40 что, с целью повышени  точности,

   сначала при установившемс  показании (4) 6i, термометра измен ют на заданную величину л Т температуру свободных концов термопреобразовател  и регист- Решение системы уравнений (4) отно-45 показание термометра oi. соот35

   илреи i ил jKaiJUHBii точки

   -е- у. jr; 1 равнени  (1) - СЗ) можно предов , KS,, (1+ у) т.(Т

   1СК

   S)

   oi KSo, (1+Г) т,р,-(Т,,,- &Т +5) «ъ KS,

   () )

   Погрешность вычислени  температуры рабочего спа  термопреобразовател  определ етс  нестабкпьностью задани  температуры термостатов, в которых распо-г ложены свободные концы термопреобразовател , и неточность величины . Современные термостаты способны обеспечить задаваемую температуру с погрешностью не более 1(Г - 10 К. С учетом погрешности вычислени  величины б суммарна  погрешность определени  температуры рабочего спа  в соответствии с алгоритмом (5) не превышает 0,5 К,

   Разность между показанием термометра oi,, и действительным значением температуры рабочего спа  (5) дает значение погрешности измерени  температуры контролируемой среды

   Л - (о. ) (yi,- oi, )

   А Т

   (6)

   30

   40

   35

   сительно температуры рабочего спа 

   T,,v, термоггоеобразовател  дает г

   ( - ) ДТ

   7- (oil - oi, ) е

   При определении температуры в соответствии с (5) из результата измерени  исключена как мультипликативна  ( J ) , так и аддитивна ( У)-составл ю щие погрешности термоэлектрического преобразовани , что позвол ет с повышенной точностью оценить действительное значение температуры рабочего спа  преобразовател .

   50

   ветствующее новой разности температур рабочего спа  и свободных концов термопреобразовател , затем температуру свободных концов, термопреобразовател  измен ют до первоначального значени  и после этого принудительно измен ют температуру рабочего спа  термопреобразовател  и регистри- Р1ГЮТ установршшеес  показание термометра ci,,, а величину погрешности Д термометра определ ют по формуле

   Л oi, (oi, - об

   51397752

   где 6 - заданное относительное из-чего спа  термопреобраэоиаменение температуры рабо-тел .