Olsztyn dn.10.01.2003

Uniwersytet Warmińsko-Mazurski

w Olsztynie

Wydział Nauk Technicznych

kierunek: mechanika i budowa maszyn

ĆWICZENIA LABORATORYJNE Z TERODYNAMIKI

TEMAT: Pomiary temperatury

Wyznaczanie charakterystyki dynamicznej

Mariusz Stankiewicz

III MiBM

Zasada działania termometru termoelektrycznego jest oparta na zjawisku termoelektrycznym. W obwodzie zamkniętym składającym się z dwóch różnych metali płynie prąd elektryczny, jeżeli miejsca styku tych metali znajdują się w różnych temperaturach. Zjawisko to jest wynikiem efektu Peltiera (powstanie napięcia stykowego w miejscu zetknięcia się dwóch różnych metali) i zjawiska Thomsona (powstanie różnicy potencjałów w przewodniku, którego końce są umieszczone w różnych temperaturach). Powstająca w obwodzie siła termoelektryczna jest zależna od rodzaju metali a i b oraz temperatur T iT₀.

Termometr termoelektryczny składa się z termoelementu, którego spoina pomiarowa jest umieszczona w temp. T₁, termoelektrod 2 łączących się z przewiodami kompensacyjnymi 3. Spoiny odniesienia 5 (połączenia przewodów kompensacyjnych z przewodami łączącymi 4) są umieszczone w termostacie w stałej temperaturze odniesienia T₀. Miernik 7 (miliwoltomierz) mierzy napięcie na zaciskach przyrządu (a nie siłę termoelektryczną termoelementu) co, wymaga zastosowania dodatkowego opornika wyrównawczego 6 o takiej wartości, by był spełniony warunek:

R_zn=R_T+R_pk+R_p+R_w

R_zn- nominalna rezystancja zewnętrzna przy której wzorcowany był miernik

R_T- rezystancja termoelementu

R_pk- rezystancja przewodów kompensacyjnych

R_p- rezystancja przewodów łączeniowych

R_w- rezystancja opornika wyrównawczego

RODZAJE TERMOMETRÓW

CHARAKTERYSTYKA DYNAMICZNA CZUJNIKA TERMOMETRYCZNEGO

Graficzny obraz krzywej wykładniczej ΔT_cz=f(τ) otrzymanej na podstawie poniższego równania nazywany jest charakterystyka dynamiczną czujnika

Tabele wyników:

T a b e l a 1

	Temperatura ( ^0C)	Napięcie (mV)
1	20	0,04
2	22	0,15
3	24	0,27
4	26	0,37
5	28	0,47
6	30	0,57
7	32	0,69
8	34	0,79
9	36	0,88
10	38	1,00
11	40	1,11
12	42	1,21
13	44	1,32
14	46	1,42
15	48	1,54
16	50	1,64
17	52	1,75
18	54	1,86
19	56	1,98
20	58	2,08
21	60	2,19

T a b e l a 2

Temperatura ( ^0C)	Czas ustalenia się temperatury (s)
		pomiar 1	pomiar 2	pomiar 3	średnia
25	0,3	0,36	0,29	0,32
30	0,58	0,9	0,72	0,73
35	0,92	1,36	1,10	1,73
40	1,95	2,04	1,78	1,92
45	2,34	2,69	2,60	2,54
50	3,18	3,87	3,55	3,53
55	5,33	5,85	5,40	5,53
60	63,47	74,44	74,36	70,76

Temperatura odniesienia T₀=20⁰C

Wnioski:

Wykresy, które znajdują się w laboratorium są bardzo zbliżone do teoretycznych.Błędy mają być spwodowane błędami urządzeń do odczytu i złymi odczytami.

---