6518465910

5. Pomiar temperatury termoparą

Termopara, czasem nazywana również termoogniwem lub termoelementem, znajduje szerokie zastosowanie zwłaszcza w przemyśle, dzięki prostej budowie, szerokim zakresom pomiarowym oraz małej pojemności cieplnej.

Termopara jest przetwornikiem temperatury, który pod wpływem różnicy temperatur generuje siłę termoelektryczną. Łącząc w pary różne metale lub stopy metali, można uzyskać czujniki o różnych zakresach pomiarowych oraz charakterystykach. Do najczęściej stosowanych par należą termopara typu J (Fe-CuNi), typu K (NiCr-NiAl) oraz typu T (Cu-CuNi). Niepewność pomiaru konkretnego czujnika określa jego klasa dokładności [9]. Dla termopary typu J, w zakresie temperatur od -40°C do 300°C klasa 1 błąd graniczny wynosi ±1.5°C zaś dla klasy 2 błąd graniczny jest równy ±2.5°C.

Podczas zajęć zostaną użyte termopary typu J (klasy 1), oraz multimetr Rigol DM3051 do pomiaru siły termoelektrycznej. Termopary znajdują się w szczelnych obudowach metalowych. Spoina pomiarowa termopary zabezpieczona jest metalową skuwką. Do połączenia termopar użyto złącz oraz przewodów kompensacyjnych (zbudowanych z takich samych stopów jak termoelektrody). Do oceny poprawności pomiarów temperatury należy użyć miernika HI98501, a jego odczyty traktować jako temperaturę odniesienia (wzorcową).

Wykonanie pomiarów

Celem tego punktu ćwiczenia jest pomiar temperatury za pośrednictwem termopary pod warunkiem, że temperatura spoiny odniesienia jest znana.

1) Termopary należy podłączyć do multimetru zgodnie z rysunkiem 2 w taki sposób, by możliwy był pomiar siły termoelektrycznej (napięcia).

Rysunek 2 Schemat podłączenia termopar do multimetru (A,B - oznaczenia różnych termoelektrod, kolorem szarym zaznaczono złącza kompensacyjne)

2) Spoinę odniesienia termopary należy umieścić w termosie w którym znajduje się woda z lodem; temperatura tej mieszaniny powinna być bliska T^CTC. W celu wyrównania temperatury w mieszaninie, przed pomiarem należy ją zamieszać.

str. 13