Gołojuch Jan 15.11.2009
Kowalczyk Ksawery
Odlewnictwo II, Gr. 3
Pomiar stałej czasowej termoelementu
1. Cel i zakres ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest oznaczenie stałej czasowej termoelementu dla różnych warunków
wymiany ciepła pomiędzy spoiną termoelementu a ośrodkiem, którego temperatura jest
mierzona.
2. Podstawy teoretyczne określenia stałej czasowej:
A. Stała w czasie wartość mierzonej temperatury
F - pole powierzchni spoiny termoelementu, m
2
m - masa spoiny, kg
c - ciepło właściwe materiału spoiny, J/(kg K)
α - współczynnik wymiany ciepła pomiędzy spoiną termoelementu i ośrodkiem, W/(m
2
K)
Graficzny sposób wyznaczenia stałej czasowej polega na poprowadzeniu stycznej w
dowolnym punkcie krzywej opisanej równaniem i odczytaniu wartości czasu
odpowiadającego przecięciu tej stycznej z prostą poprowadzoną przez punkt “t”
(odpowiadający temperaturze ośrodka, do której zmierza temperatura czujnika t
cz
)
równolegle do osi odciętych:
Schemat obrazujący sposób graficznego wyznaczania stałej czasowej
3. Wykonanie ćwiczenia :
- przygotować termoelement NiCr-NiAl0.5: zużyte spoiny pomiarowe odciąć, uzupełnić lub
wymienić zużyte osłonki termiczne oraz osłonki igelitowe, termoelektrody skręcić ze sobą na
długości ok. 5 mm, a następnie przetopić w łuku elektrycznym przy zastosowaniu boraksu
jako topnika,
- przyłączyć termoelement do rejestratora MKT,
- rozgrzać piecyk elektryczny do temperatury umożliwiającej roztopienie umieszczonego w
nim metalu,
- do wnęki piecyka wprowadzić termoelement T. Po ustaleniu się temperatury rejestrowanej
przez miernik MKT, przenieść szybko termoelement do naczynia D,
- po ponownym ustaleniu się temperatury wskazywanej przez miernik MKT czynność
powtórzyć przenosząc termoelement do tygielka z roztopionym metalem i ponownie
zarejestrować przebieg zmiany temperatury aż do jej ustalenia się,
- wykonać kolejne badania przenosząc rozgrzany termoelement do naczynia z wodą,
- na podstawie uzyskanych wykresów określić graficznie stałą czasową termoelementu dla
wykonanych pomiarów.