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, m²

m - masa spoiny, kg

c - ciepło właściwe materiału spoiny, J/(kg K)

α - współczynnik wymiany ciepła pomiędzy spoiną termoelementu i ośrodkiem, W/(m² 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.