POLITECHNIKA POZNAŃSKA
Laboratorium Podstaw Elektrotermii
Dwiczenie nr 2
Temat: Charakterystyki termometryczne termoelementów i metalowych
oporników termometrycznych.
Rok akademicki: 2013/2014
Wydział: Elektryczny
Nrgrupy: E-3/1-1
Wykonawcy:
1. Maciej Piszczek
2. Łukasz Lorek
3. Przemysław Nowak
4. Katarzyna Szydłowska
5. Maksymilian Belter
6. Marcin Budzyoski
7. Grzegorz Goździalski
8. Krzysztof Siegert
Data
Wykonania
dwiczenia
Oddania
sprawozdania
19.03.14
26.03.14
Ocena:
Uwagi:
1. Cel dwiczenia
Celem
dwiczenia
jest
poznanie
rodzajów
termoelementów
i
oporników
termometrycznych, zjawisk fizycznych, którym one podlegają, a także zidentyfikowanie ich
na podstawie charakterystyk termometrycznych.
2. Wiadomości teoretyczne
Termoelementy
i
oporniki
termometryczne
to
elementy
termometrów
termoelektrycznych i rezystancyjnych. Przetwarzają one wielkości cieplne na wielkości
elektryczne. Termoelementy to połączone na jednym koocu różne materiały (metale/stopy
metali/niemetale). Miejsce danego połączenia nazywamy spoiną pomiarową. Gdy daną
spoinę umieścimy w innej temperaturze niż wolne kooce, to między wolnymi koocami pojawi
się siła termoelektryczna E, będąca składową dwu sił – Peltiera (w spoinie pomiarowej)
i Thomsona (występującej na termoelektrodach).
Zjawiskami termoelektrycznymi występującymi w termoelemencie rządzą trzy prawa:
prawo trzeciego przewodnika, prawo kolejnych przewodników oraz prawo kolejnych
temperatur.
Materiały, z których budowane są termoelementy, powinny cechowad się własnościami
pozwalającymi dokładnie i w szerokim zakresie zmierzyd temperatury różnych obiektów.
Najczęściej stosowanymi termoelementami są: platynorod-platyna (PtRh 10 - Pt),
platynorod-olatynorod (PtRh 30 – PtRh 6), nikielchrom-nikielaluminium (NiCr – NiAl), miedź-
konstantan (Cu – Konst), żelazo-konstantan (Fe – Konst), nikielchrom-konstantan (NiCr –
Konst).
3. Układ pomiarowy
4. Przebieg dwiczenia
- połączono układ pomiarowy wg powyższego schematu
- nagrzewano piec do temperatur, którym odpowiadają następujące nastawy na regulatorze:
30, 45, 60, 75, 95, 110, 130 °C (kresek)
- dla każdej z powyższych nastaw zmierzono miliwoltomierzem siły termoelektryczne
każdego z pięciu badanych termoelementów, a także omomierzem rezystancję opornika
termometrycznego
- na podstawie tablic z charakterystykami termometrycznymi termoelementów wyznaczono
ich rzeczywiste temperatury.
5. Wyniki pomiarów
1 – termoelement wzorcowy (platynorod-platyna PtRh10 – Pt); 2,3,4,5 – termoelementy badane;
6 – badany opornik termometryczny
Temperatura wolnych kooców termoelementów = 22°C
E – siła termoelektryczna
R – rezystancja opornika termometrycznego
T – temperatura spoiny termoelementu
30 kresek
45 kresek
Lp.
E [mV]
T [°C]
Lp.
E [mV]
T [°C]
1
0,23
58,5
1
0,33
73,5
2
1,54
59,5
2
2,11
73,5
3
2,23
61,0
3
3,04
75,0
4
1,72
59,0
4
2,37
72,0
5
2,70
61,0
5
3,58
73,5
-
R [Ω]
T [°C]
-
R [Ω]
T [°C]
6
123,11
60,0
6
128,09
73,0
60 kresek
75 kresek
Lp.
E [mV]
T [°C]
Lp.
E [mV]
T [°C]
1
0,47
93,0
1
0,57
105,0
2
2,77
89,5
2
3,52
107,5
3
4,00
91,0
3
5,04
108,0
4
3,15
88,0
4
4,02
105,0
5
4,75
90,0
5
6,02
107,0
-
R [Ω]
T [°C]
-
R [Ω]
T [°C]
6
134,12
89,0
6
140,56
105,5
95 kresek
110 kresek
Lp.
E [mV]
T [°C]
Lp.
E [mV]
T [°C]
1
0,72
126,5
1
0,83
141,0
2
4,38
128,0
2
4,98
143,0
3
6,27
128,0
3
7,11
141,5
4
5,06
125,0
4
5,80
139,0
5
7,57
127,5
5
8,62
142,0
-
R [Ω]
T [°C]
-
R [Ω]
T [°C]
6
148,05
125,0
6
153,10
139,0
130 kresek
Lp.
E [mV]
T [°C]
1
1,01
162,0
2
5,95
167,0
3
8,52
164,0
4
7,03
161,0
5
10,43
165,0
-
R [Ω]
T [°C]
6
161,54
162,0
6.Charakterystyki termometryczne badanych termoelementów
a) termoelement nr 2 rozpoznany jako: nikielchrom-nikielaluminium
b) termoelement nr 3 rozpoznany jako: Fe-kopel
0
1
2
3
4
5
6
7
59
73
89
107
128
143
167
Si
ła
term
o
el
ektry
cz
n
a
[m
V
]
Temperatura [°C]
Charakterystyka E=f(t) NiCr-NiAl
Wartości zmierzone
Wartości z tabeli
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
61
75
91
108
128
141
164
Si
ła
term
o
e
le
ktry
cz
n
a
[m
V
]
Temperatura [°C]
Charakterystyka E=f(t) Fe-Kopel
Wartości zmierzone
Wartości z tabeli
c) termoelement nr 4 rozpoznany jako: Cu-kopel
d) termoelement nr 5 rozpoznany jako: Chromel-kopel
0
1
2
3
4
5
6
7
8
59
72
88
105
125
139
161
Si
ła
term
o
el
ektry
cz
n
a
[m
V
]
Temperatura [°C]
Charakterystyka E=f(t) Cu-Kopel
Wartości zmierzone
Wartości z tabeli
0
2
4
6
8
10
12
61
73
90
107
127
142
165
Si
ła
term
o
e
le
ktry
cz
n
a
[m
V
]
Temperatura [°C]
Charakterystyka E=f(t) Chromel-Kopel
Wartości zmierzone
Wartości wzorcowe
e) termoelement nr 6 rozpoznany jako: opornik termometryczny Pt100
7. Wnioski i analiza otrzymanych wyników
W dwiczeniu tym badaliśmy właściwości termoelementów oraz opornika
termometrycznego. Badania polegały na pomiarach siły elektromotorycznej (dla
termoelementów) oraz rezystancji (dla opornika termometrycznego). Mieliśmy dane 6
elementów- 5 termoelementów oraz 1 opornik termometryczny. Na podstawie wzorcowego
termoelementu określiliśmy temperatury spoiny dla wszystkich przypadków pomiarowych.
Do tego znamy temperaturę wolnych kooców oraz charakterystykę termometryczną,
mierząc napięcie pomiędzy dwoma wolnymi koocami. Po porównaniu uzyskanych wartości z
danymi tablicowymi możemy określid rodzaj badanego termoelementu. Wartości siły
termoelektrycznej zmierzonej należało zsumowad z wartością siły termoelektrycznej dla
temperatury odniesienia. Dla tak otrzymanych wartości siły termoelektrycznej wykreśliliśmy
charakterystyki: dla termoelementów E=f(t) oraz dla opornika termometrycznego R=f(t).
porównując tak wykreślone charakterystyki z charakterystykami znormalizowanymi
zauważyliśmy, że pokrywają się ze sobą, co świadczy o dokładności tej metody przy
wyznaczeniu charakterystyk.
Drobne niedokładności wynikają przede wszystkim z właściwości (nieczystośd
chemiczna) materiałów zastosowanych do budowy termoelementów.
Kolejno rozpoznane przez nas termoelementy to: wzorcowy- platynorod-platyna,
nikielchrom-nikielaluminium, Fe-Kopel, Cu-Kopel, Cr-Kopel oraz opornik termometryczny Pt
100.
100
110
120
130
140
150
160
170
60
73
89
105,5
125
139
162
R
e
zy
stan
cja
Temperatura [°C]
Charakterystyka R=f(t)
Wartości zmierzone
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Chuj Wie co to jest v1
PO wyk07 v1
s10 v1
s7 4 v1
s9 3a v1
J Hauser Genetyka zaburzenia lękowe
Prezentacja v1
2 BO 2 1 PP Przykłady Segregator [v1]
Notice V1
BoeBot v1 0 id 91312 Nieznany (2)
19 Podwykonawcy i dostawcy v1 1id 18332
gmm v1 streszczenie
Omron Przewodnościowy regulator poziomu cieczy 61F D21T V1
Niektˇre zagadnienia odmetanowania kopal˝
Odpowiedzi correct v1
więcej podobnych podstron