Politechnika Częstochowska

Wydział Elektryczny

Laboratorium Pomiaru Elektrycznych

Wielkości Nieelektrycznych

• Pomiary temperatury termometrami stykowymi

Skład grupy:

Dróżdż Tomasz

Cieślicki Damian

Trepka Łukasz

Mól Grzegoż

Mostalski Maciej

Gochala Mariusz

Data wykonania ćwiczenia

18.12.2011r

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia był pomiar temperatury trzema termometrami w celu wyznaczenia charakrerystyk statycznych termoelementów podczas nagrzewania i studzenia pieca w przedziałach temperatur podanych przez prowadzacego, oraz porównanie otrzymanych wyników z wartościami podanymi w normach PN-EN 60751:1997 i PN-EN 60584-1:1997.

W ćwiczeniu wykorzystywaliśmy następujace rodzaje termometrów:

• Termometr elektryczny w zestawie: sensor termoelektryczny (typu K) i woltomierz cyfrowy.

• Termometr elektryczny w zestawie: sensor termorezystancyjny (platynowy Pt₁₀₀) i omomierz.

• Termometr elektroniczny z przetwornikiem typu K.

2. Schematy pomiarowe.

Opis elementów znajdujacych sie na rysunku nr 1:

1. Piec

2. Grzałka elektryczna

3. Źródło zasilania grzałki elektrycznej

4. Przetwornik termoelektryczny typu „K”

5. Sensor termoelekrtyczny typu „K”

6. Sensor termorezystancyjny platynowy Pt₁₀₀

7. Woltomierz cyfrowy

8. Termometr elektroniczny

9. Omomierz cyfrowy

Rys. 1.

Schemat układu do pomiary temperatury termometrami stykowymi.

3. Tabele wyników pomiarów.

A) Wartości oczytane z mierników podczas nagrzewania pieca.

Lp.	Wartość temperatury odczytanej z termometru elektronicznego	Wartość napięcia - przetwornik termoelektryczny	Wartość zmiany rezystancji - przetwornik termorezystancyjny
	[^0C]	[mV]	[Ω]
1	30	1,3	110
2	35	1,9	111,1
3	45	3,3	113,6
4	50	4,1	115,1
5	55	5	116
6	60	5	117
7	70	6,9	120,5
8	80	8,1	122,9
9	90	9,3	152,4
10	100	10,3	127,8
11	110	11,2	131
12	120	12,1	132,7
13	130	12,8	135,3
14	140	13,4	137,4
15	150	14	140
16	160	14,6	142,7
17	170	15,1	145,6
18	180	15,5	148,4
19	190	15,8	151,5
20	200	16,1	154,8
21	210	16,5	158,3
22	220	16,7	161,9
23	230	17	165,7
24	240	17,3	170,1
25	250	17,6	174,5
26	260	17,7	179,5
27	270	18,1	183,3
28	280	18,5	187,7
29	290	18,8	192,1
30	300	19,1	196,3

B) Wartości oczytane z mierników podczas studzenia pieca.

Lp.	Wartość temperatury odczytanej z termometru elektronicznego	Wartość napięcia - przetwornik termoelektryczny	Wartość zmiany rezystancji - przetwornik termorezystancyjny
	[^0C]	[mV]	[Ω]
1	300	18,3	196,8
2	290	17,9	196,2
3	280	17,4	195,9
4	270	16,2	194,8
5	260	15,3	193,1
6	250	13,7	190,6
7	240	12,1	187,6
8	230	10,8	184,9
9	220	9,6	182,1
10	210	8,5	178,7
11	200	7,6	174,6
12	190	6,8	170,7
13	180	6	166,4
14	170	5,5	163,9
15	160	5,3	162,5
16	150	5	161

4. Wykresy.

1. Wykres zależności wartości napięcia od temperatury dla czujnika termoelektrycznego typu „K” podczas nagrzewania i studzenia w porównaniu z wartościami podanymi w normie PN-EN 60584-1:1997.

B) Wykres zależności wartości rezystancji od temperatury dla czujnika termorezystancyjnego platynowego Pt₁₀₀ podczas nagrzewania i studzenia w porównaniu z wartościami podanymi w normie PN-EN 60751:1997.

7. Wnioski i uwagi.

W pomiarze temperatury elementem termoelektrycznym typu „K” charakterystyki zależności napięcia generowanego przez czujnik od temperatury podczas nagrzewania i studzenia pieca są nieliniowe i znacznie odbiegają od siebie, a także od charakterystyki takiego czujnika wykreślonej zgodnie z normą PN-EN 60584-1:1997.

W czujniku termorezystancyjnym różnice między charakterystykami zależności rezystancji czujnika od temperatury podczas grzania i studzenia pieca są bardziej zbliżone do liniowych, oraz do charakterystyki odniesienia wykreślonej zgodnie z normą PN-EN 60751:1997.

Różnice występujące w charakterystykach czujników termoelektrycznym i termorezystancyjnym podczas grzania i studzenia pieca są najprawdopodobniej spowodowane błędami pomiarowymi. Na powstanie błędów pomiarowych mogły mieć wpływ:

• Niedokładność temperatury odniesienia mierzona przez termometr elektroniczny

• Szybsze lub wolniejsze nagrzewanie/studzenie czujnika termometru elektronicznego od badanych czujników

• Zbyt szybkie nagrzewanie sie pieca

• Brak złącza odniesienia, lub odsunięcie złącza odniesienia od miejsca pomiaru

• Straty napięcia powstałe w przewodach czujnika oraz w złączach

• Dodatkowa rezystancja mogąca wystąpić w przewodach lub złączach

• Wystąpienie bezwładności czujników przy pomiarze dynamicznym

Z przeprowadzonych pomiarów wynika, że czujnik termorezystancyjny platynowy Pt₁₀₀ jest bardziej dokładny i odporny na błędy pomiarowe niż czujnik termoelektryczny typu „K”. Wynika z tego że bardziej nadaje sie do dynamicznego pomiaru temperatury.

---