Politechnika Częstochowska |
||||||
Wydział: Elektryczny
|
Laboratorium Pomiarów Elektrycznych Wielkości Nieelektrycznych |
Rok akad. 2012/2013 |
||||
Grupa dziekańska: II
|
|
Specjalność: Elektroenergetyka |
||||
Skład sekcji: Madejak Andrzej Tomasz Bator Marek Popowicz |
Ocena |
Rok studiów - 1
|
Ćwicz. nr (Temat)
2. POMIARY TEMPERATURY TERMOMETRAMI STYKOWYMI |
|||
|
|
Semestr - 1
|
|
|||
|
|
Sekcja - IIB2
|
|
|||
Data wykonania ćwiczenia 17-11-2012r. |
Data oddania sprawozdania 24-11-2012r.
|
Uwagi
|
Cel ćwiczenia - zakres rzeczywisty
Celem ćwiczenia był pomiar temperatury trzema termometrami w celu wyznaczenia charakterystyk statycznych termoelementów podczas nagrzewania i studzenia pieca w przedziałach temperatur podanych przez prowadzącego, oraz porównanie otrzymanych wyników z wartościami podanymi w normach PN-EN 60751:1997 i PN-EN 60584-1:1997.
W ćwiczeniu wykorzystywaliśmy następujące 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.
Schemat układu do pomiaru temperatury termometrami stykowymi
Opis rysunku:
1. Źródło zasilania grzałki elektrycznej
2. Piec z grzałką elektryczną
3. Przetwornik termoelektryczny typu „K”
4. Sensor termoelekrtyczny typu „K”
5. Sensor termorezystancyjny platynowy Pt100
6. Termometr elektroniczny
7. Omomierz cyfrowy
8. Woltomierz cyfrowy
Tabele pomiarowe
Wartości oczytane z mierników podczas nagrzewania
Lp. |
Wartość temperatury odczytanej z termometru elektronicznego |
Wartość napięcia - przetwornik termoelektryczny |
Wartość zmiany rezystancji - przetwornik termorezystancyjny |
|
[0C] |
[mV] |
[Ω] |
1 |
40 |
0,5 |
114,17 |
2 |
45 |
0,5 |
115,17 |
3 |
50 |
0,6 |
116,35 |
4 |
55 |
0,7 |
117,73 |
5 |
60 |
0,7 |
118,89 |
6 |
65 |
0,8 |
120,25 |
7 |
70 |
0,9 |
121,65 |
8 |
75 |
0,9 |
123,15 |
9 |
80 |
1,0 |
124,60 |
10 |
85 |
1,1 |
126,20 |
11 |
90 |
1,2 |
127,80 |
12 |
95 |
1,3 |
129,30 |
13 |
100 |
1,4 |
130,85 |
14 |
105 |
1,5 |
132,50 |
15 |
110 |
1,7 |
134,20 |
16 |
115 |
1,9 |
135,80 |
17 |
120 |
2,0 |
137,40 |
18 |
125 |
2,2 |
139,15 |
19 |
130 |
2,3 |
140,80 |
20 |
135 |
2,5 |
142,50 |
21 |
140 |
2,7 |
144,30 |
22 |
145 |
2,8 |
146,00 |
23 |
150 |
3,0 |
147,80 |
24 |
155 |
3,2 |
149,50 |
25 |
160 |
3,4 |
151,40 |
26 |
165 |
3,7 |
153,20 |
27 |
170 |
3,8 |
155,00 |
28 |
175 |
4,1 |
156,90 |
29 |
180 |
4,3 |
158,70 |
30 |
185 |
4,5 |
160,60 |
31 |
190 |
4,7 |
163,00 |
Wartości oczytane z mierników podczas studzenia
Lp. |
Wartość temperatury odczytanej z termometru elektronicznego |
Wartość napięcia - przetwornik termoelektryczny |
Wartość zmiany rezystancji - przetwornik termorezystancyjny |
|
[0C] |
[mV] |
[Ω] |
1 |
195 |
5,2 |
166,80 |
2 |
190 |
5,3 |
166,65 |
3 |
185 |
5,4 |
165,70 |
4 |
180 |
5,5 |
164,70 |
5 |
175 |
5,6 |
163,30 |
6 |
170 |
5,7 |
161,50 |
7 |
165 |
5,6 |
159,75 |
8 |
160 |
5,6 |
157,95 |
9 |
155 |
5,6 |
156,15 |
10 |
150 |
5,5 |
154,30 |
11 |
145 |
5,4 |
152,60 |
12 |
140 |
5,3 |
150,69 |
13 |
135 |
5,1 |
148,75 |
14 |
130 |
4,9 |
146,80 |
15 |
125 |
4,7 |
145,00 |
16 |
120 |
4,5 |
143,00 |
17 |
115 |
4,3 |
141,00 |
18 |
110 |
4,0 |
138,95 |
19 |
105 |
3,7 |
137,05 |
20 |
100 |
3,5 |
155,15 |
21 |
95 |
3,2 |
133,45 |
22 |
90 |
3,0 |
131,85 |
Charakterystyki
Podczas nagrzewania
Podczas stygnięcia
Wnioski i Uwagi
Na powyższych charakterystykach przedstawiających nagrzewanie jak i stygnięcie, które zostały wykreślone z wartości pomierzonymi na laboratorium (za pomocą układu pomiarowego przedstawionego wcześniej), porównanych na wspólnych osiach z charakterystykami wykreślonymi z wartości przedstawionymi w normach: PN-EN 60751 : 1997 i PN-EN 60584-1 : 1997 [4] można od razu spostrzec iż dane charakterystyki odbiegają od siebie. Mianowicie wykresy nie pokrywają się. Przy pomiarach za pomocą sensora termorezystancyjnego i omomierza zauważamy mniejsze odchyłki a niżeli jak przy pomiarze sensorem termoelektrycznym (typu K) w zespole z woltomierzem cyfrowym. Można wywnioskować iż 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.
Czynnikami które mogły wpłynąć na odchyłki pomiarowe charakterystyk to: niedokładność temperatury odniesienia mierzona przez termometr elektroniczny, szybsze lub wolniejsze nagrzewanie/studzenie czujnika termometru elektronicznego od badanych czujników, zbyt szybkie nagrzewanie sie pieca, brak dobrego styku w miejscu pomiaru, straty napięcia powstałe w przewodach czujnika oraz w złączach, dodatkowa rezystancja mogąca wystąpić w przewodach lub złączach oraz wystąpienie bezwładności czujników przy pomiarze dynamicznym.