Pawłowski Andrzej gr.7A 19.11.2010

SPRAWOZDANIE

Temat: Pomiary temperatury czynnika termodynamicznego.

Na zajęciach laboratoryjnych poznaliśmy kilka rodzajów czujników do pomiaru temperatury, które mają zastosowanie przemysłowe. Za pomocą jednego z nich dokonaliśmy pomiaru temperatury podczas gotowania wody w czajniku. Mierzyliśmy jak zmienia się opór tego czujnika wraz ze stopniowym wzrostem temperatury wody w czajniku. Następnie wyznaczaliśmy bezwładność cieplną tzn. jak będzie zmieniał się w zależności od czasu opór czujnika, gdy nagle z gorącej wody trafi do temperatury otoczenia i na odwrót (tzw. szok termiczny). Dla ostatniego czujnika wyznaczaliśmy stałą czasową.

Omawiane czujniki to:

1. Czujniki rezystancyjne

- Pt 100

- Pt 500

1. Termopara

2. Termistor MTC

Czujniki rezystancyjne- reagują na zmianę temperatury zmianą rezystancji wbudowanego w nie rezystora. Zasada działania czujników rezystancyjnych polega na wykorzystaniu zjawiska zmiany rezystancji wraz z temperaturą. Platynowe termorezystory są szeroko wykorzystywane w przemyśle ze względu na wysoką temperaturę topnienia, stałość własności fizycznych oraz ciągłość zależności rezystancji od temperatury bez wystąpienia histerezy.

Termopara- Składa się z dwóch różnych metali, zwykle w postaci przewodów, spojonych na dwóch końcach. Jedno złącze umieszczane jest w miejscu pomiaru, podczas gdy drugie utrzymywane jest w stałej temperaturze odniesienia. Pod wpływem różnicy temperatury między miejscami złączy (pomiarowego i odniesienia) powstaje różnica potencjałów (siła elektromotoryczna), zwana w tym przypadku siłą termoelektryczną, proporcjonalna do różnicy tych temperatur.

Termistor MTC- to opornik półprzewodnikowy o ujemnym współczynniku temperaturowym, tzn. wzrost temperatury powoduje zmniejszenie rezystancji.

Charakterystyki powyższych czujników:

1. Pt 100- 100 Ω przy 0 °C

2. Pt 500- 500 Ω przy 0 °C

3. Termopara- 550 Ω przy 26,5 °C

4. Termistor MTC- 10 kΩ przy 20 °C

Wyniki pomiarów

Termopara:

1. Pomiar oporu i temperatury podczas gotowania wody w czajniku

2. Pomiar bezwładności cieplnej

Termistor MTC

1. Stała czasowa stygnięcia termistora

Wnioski:

- zmierzone przez nas wielkości różnią się nieznacznie od wartości znajdujących się w tablicach podanych przez producenta. Niewielkie odchylenia spowodowane są niedokładnością pomiarów wynikających z błędu człowieka oraz warunków, w których je dokonywaliśmy

- w przypadku termopary opór zmienia się niemal liniowo wraz ze wzrostem temperatury

- bezwładność cieplna termopary podczas stygnięcia jest znacznie mniejsza niż podczas ogrzewania. Wynika z tego, że termopara podczas ogrzewania ma małą stałą czasową

- Termistor MTC posiada ujemny współczynnik temperaturowy; wraz ze wzrostem temperatury otoczenia jego opór maleje

- Termistor MTC cechuje się małą stałą czasową tzn. wraz ze zmianą temperatury następuje szybka zmiana rezystancji