ĆWICZENIE 4.

POMIARY TEMPERATURY

Kursywą oraz * zaznaczono rozszerzony program ćwiczenia

Pomiary temperatury termometrem cieczowym i termometrem oporowym Pt100.
Kalibracja termopary w układzie z termoparą odniesienia
Opracowanie sprawozdania.

1. Sprawdzenie charakterystyki (skalowania) termometru cieczowego czujnikiem

Pt100 * i sprawdzanie wskazań temperatury uniwersalnego miernika cyfrowego
wyposażonego w termoparę.

Nastawiona
temperatura
regulatora [

o

C]

30

40

50

Odczyt termometru
cieczowego [

o

C]

* Odczyt przyrządu
cyfrowego [

o

C]

Rezystancja czujnika
Pt100 [Ω]

Temperatura
(wzorcowa)czujnika
Pt100 wg tabeli [

o

C]

Błąd bezwzględny
termometru
rtęciowego [

o

C]

* Błąd bezwzględny
miernika cyfr. [

o

C]

Zamocowane na stojaku: laboratoryjny
termometr cieczowy, rezystancyjny czujnik
temperatury Pt100 i termoparę zanurzyć w
wodzie w termostacie blisko siebie.
Końcówki czujnika Pt100 podłączyć do
zacisków omomierza cyfrowego APPA201
ELFA. Wtyczkę termopary umieścić w gnieździe
na mierniku cyfrowym M8906. Przełączyć
przyrząd na pomiar temperatury. Nastawić
regulator termostatu kolejno na temperaturę
30

o

C, 40

o

C i 50

o

C. Odczekać, aż temperatura

wody w termostacie ustali się. Po ustaleniu
temperatury odczytać wskazania termometru
cieczowego, oporność czujnika Pt100 i
temperaturę wskazywaną przez przyrząd
cyfrowy. Wyniki zapisać w tabelce.

Na podstawie tabeli "Rezystancja termometru oporowego Pt100" określić jego temperaturę
z rozdzielczością 0.1

o

C. Zastosować graficzną metodę interpolacji liniowej zilustrowaną

na przykładzie.

Przykład interpolacji graficznej: Odczytano rezystancję czujnika Pt100 równą 112.61 Ω.
W tabeli znaleziono iż rezystancja 112.45 Ω odpowiada temperaturze 32

o

C, a rezystancja

112.83 Ω odpowiada temperaturze 33

o

C. Z powyższej konstrukcji geometrycznej

odczytano, iż rezystancji 112.61 Ω odpowiada temperatura w pobliżu 32.4

o

C.

Rezystancja termometru oporowego Pt100 [Ω

Ω

Ω

Ω]

oooo

C

C

C

C

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

100,00

100,39

100,78

101,17

101,56

101,95

102,34

102,73

103,12

103,51

10

103,90

104,29

104,68

105,07

105,46

105,85

106,24

106,63

107,02

107,40

20

107,79

108,18

108,57

108,96

109,35

109,73

110,12

110,51

110,90

111,29

30

111,67

112,06

112,45

112,83

113,22

113,61

114,00

114,38

114,77

115,15

40

115,54

115,93

116,31

116,70

117,08

117,47

117,86

118,24

118,63

119,01

50

119,40

119,78

120,17

120,55

120,94

121,32

121,71

122,09

122,47

122,86

60

123,24

123,63

124,01

124,39

124,78

125,16

125,54

125,93

126,31

126,69

2. * Skalowanie termopary w układzie ze źródłem temperatury odniesienia.
Źródło temperatury odniesienia jest w postaci termosu z wodą destylowaną z lodem, czyli
ma temperaturę 0

o

C.

Ω

45

.

112

Ω

113

Ω

112

Ω

83

.

112

Ω

61

.

112

C

32

o

C

33

o

C

4

.

32

o

≈

Połączyć układ pomiarowy jak na rysunku 4.1. Termopary należy połączyć przeciwsobnie.
Umieścić laboratoryjny termometr cieczowy i jedną z termopar w termostacie możliwie
blisko siebie, a druga termoparę w termosie z wodą z lodem. Nastawić regulator
termostatu kolejno na temperaturę 30

o

C, 40

o

C i 50

o

C. Odczekać, aż temperatura wody w

termostacie ustali się. Po ustaleniu temperatury odczytać wskazania termometru
cieczowego i napięcie wskazywane przez woltomierz. Wyniki zapisać w tabelce.

lodem

z

Woda

jny

laboratory

Termometr

Termostat

Termos

V

Wzmacniacz
x 100

Rys. 4.1.

Nastawiona
temperatura
regulatora [

o

C]

30

40

50

Odczyt temperatury
"t" termometru
cieczowego [

o

C]

Odczyt napięcia "U"
woltomierza
[V]

Stała układu
termopary C=t/U
[

o

C/V]

Średnia stała C

śr

[

o

C/V]

------------------------

------------------------

Obliczyć stałe układu (termopara + wzmacniacz) termopary C = t/U oraz ich wartość
średnią. Zapisać wyniki w tabelce.

3. * Pomiar temperatury powietrza w pomieszczeniu. Wyjąć termoparę z termostatu.

Osuszyć i odczekać aż zupełnie wyschnie. Odczytać wskazanie woltomierza U [V].
Wyznaczyć temperaturę powietrza mnożąc wskazanie woltomierza przez średnią

wartość stałej układu termopary.

Aparatura:

1. Ultratermostat
2. Termometr cieczowy (laboratoryjny)
3. Termometr oporowy Pt100
4. 2 termopary
5. Termos metalowy
6. Woltomierz cyfrowy
7. Wzmacniacz x 100

U [V]

C

śr

[

o

C/V]

t

pow

=U*C

śr

[

o

C]