загрузка...

трусы женские
загрузка...
Реферати » Реферати з теплотехніки » Вивчення способів вимірювання температури

Вивчення способів вимірювання температури

Лабораторна робота.

«Вивчення способів вимірювання температури»

Мета роботи: поглибити знання з курсу загальної теплотехніки і отримати навички експериментального визначення температури тел.

У роботі необхідно:

1. Виміряти температуру нагрівальної поверхні, навколишнього середовища і води в колбі за допомогою ртутного термометра, хромель-копеліевих термопар, мілівольтметри і потенціометра.

Теоретичні основи.

Температура характеризує тепловий стан тіла і вимірюється в градусах. Температура тіла змінюється пропорційно середньої кінетичної енергії поступального руху молекул. Чисельне значення температури залежить від обраної температурної шкали.

У техніці температура вимірюється за Міжнародною стоградусной шкалою
/ шкала Цельсія / і позначається через t, С. У цій шкалі при нормальному тиску / 760 мм рт. ст. / станом танучого льоду відповідає температура
0 С, а точці кипіння води - 100С. Для вимірювання температури використовується також термодинамічна шкала температур / шкала абсолютних температур, або шкала Кельвіна /. Нуль абсолютної шкали температур відповідає значенню t =-273,15 С.

Абсолютна температура тіла

Т, К = t, С + 273,15 / 1 /

В США та Англії для вимірювання температури застосовують шкалу Фаренгейта.
На цій шкалі / t, F / температура танення льоду і температура кипіння води позначені відповідно через 32 і 212 для перекладу показань цієї шкали в С і назад служать співвідношення: tс = (t, F-32 ); tF = (Тс + 32) / 2 /

Параметром стану є абсолютна температура.

Температуру вимірюють за допомогою пристроїв, що використовують різні термометричні властивості рідин, газів і твердих тіл. В табл. 2 наведені найбільш поширені пристрої для вимірювання температури і практичні межі їх застосування.

Ртутні скляні термометри засновані на властивості тіл змінювати свій об'єм залежно від температури. В якості термометрического тіла найчастіше застосовують ртуть і спирт.

При точних вимірах температури за допомогою ртутних термометрів до їх показаннями вводяться наступні поправки:

/ 1 / основна / інструментальна / поправка t

/ 2 / поправка на температуру виступаючого стовпчика ртуті
t

/ 3 / поправка на зміщення положення нульової точки t

У загальному випадку визначення дійсної температури середовища за показаннями ртутного термометра t 'проводиться згідно рівності: t = t' + t + t + t. / 3 /

При температурах вище 150-200 С ртутні термометри застосовуються рідко.

В даний час для вимірювання температури отримали широке застосування термопари / термоелектричні перетворювачі /.

Термоелектричний метод вимірювання температури заснований на використанні залежності термоелектрорушійної сили від температури.

Термопара являє собою 2 різнорідних провідника, складових загальну електричну ланцюг / рис. 1 /. Якщо температури місць з'єднань (спаёв) провідників t і t неоднакові, то виникає термо-е.р.с. і по ланцюгу протікає струм. Величина термо-е.р.с. тим більше чим більше різниця температур.

Рис. 1. Схема вимірювання показань термопари за допомогою мілівольтметра

рис. 2. Схема вимірювання різниці температур газу за допомогою диференціальної термопари.

Як матеріали для термопар використовується дріт діаметром від 0,1 до 0,2 мм. Найбільш поширені наступні пари металевих дротів:

1. Платина і платинородій / 90% Pt і 10% Pr /. Ця термопара є еталонним приладом.

2. Хромель / 90% Ni і 10% Cr / і алюмель / 95% Ni і 5% Al /. На кожні 100 С термоЕ.Д.С. цієї термопари становить близько

4 мВ.

3. Хромель і копель / 56% Cn і 44% Ni /. На кожні 100 С термоЕ.Д.С цієї термопари припадає близько 7 мВ.

4. Мідь і константан / 60% Cn і 40% Ni /. На кожні 100 С термоЕ.Д.С цієї термопари припадає близько 4,3 мВ.

При вимірюванні температури один спай ланцюга термопари, так званий холодний спай, знаходиться при 0 С (в тане льоді в посудині Дюара), а інший - гарячий в середовищі, температуру якої треба виміряти.

Так як термоЕ.Д.С. термопари залежить від температури обох спаїв
(гарячого і холодного), то термопари часто застосовуються для вимірювання різниці температур в двох точках - так звана диференційна термопара (рис. 2). В цьому випадку в схемі відсутнє холодний спай і термоЕ.Д.С. з деякою відомої Е.Д.С. допоміжного джерела струму.

Опис експериментальної установки та методика проведення вимірювань.

Експериментальна установка складається з горизонтальної поверхні нагрівання з ел. нагрівачем, пристроїв для вимірювання температури (ртутний термометр), хромель-копеліевие термопари, потенціометр, мілівольтметр.

Потужність електричного нагрівача вимірюється ваттметром. Регулювання потужності здійснюється за допомогою лабораторного автотрансформатора. Вимірювання Е.Д.С. термопар проводиться за допомогою потенціометра постійного струму.

Атмосферний тиск вимірюється барометром, а відносна вологість повітря - психрометром.

Методика проведення дослідів і обробка результатів вимірювань.

При ознайомленні з експериментальною установкою необхідно перевірити правильність включення вимірювальних приладів і встановити стрілки приладів на нуль.

Порядок виконання робіт наступний:

1. Включити нагрівач і після настання стаціонарного режиму роботи установки виміряти температуру поверхні нагрівача за допомогою мілівольтметри і потенціометра.

2. Поставити колбу з водою на нагрівальну поверхню і довести воду до кипіння, вимірюючи при цьому температуру за допомогою

3. Дійсну температуру повітря в лабораторії при вимірюванні ртутним термометром визначаємо за формулою / 3 /.

4. Основна поправка t = 0,5 / вказується в атестаті термометра /.

Поправку на температуру виступаючого стовпчика ртуті розраховуємо за рівнянням

t = n) / 4 / де n - число градусів у виступаючому ртутному стовпчику;

- Коефіцієнт видимого розширення ртуті в склі

1 / С t '-температура, яке показується термометром, С t - середня температура виступаючого стовпчика ртуті.

Поправку на зміщення положення нульової точки визначаємо за допомогою рівняння:

/ 5 / де t і t - температури, що відповідають положенню нульової точки термометра по атестату / після нагріву в термостаті / і після чергової перевірки нуля в експлуатації / t = 0,1 С і після t =-0,1С /,

Показання приладів і результати обчислень необхідно занести в таблицю 1

Побудувати температурний графік нагріву води.

Побудувати градуювальний графік E = f (t).

Практичні межі застосування найбільш поширених пристроїв для промислових вимірювань температур.
| Термометричні | Найменування пристрою | Межі трив. пр. |
| властивість | | |
| | | нижній | верхній |
| Теплове розширення | Рідинні скляні термометри |-190 | 600 |
| Зміна тиску | Монометріческіе термометри |-160 | 600 |
| Зміна | Електричні термометри |-90 | 180 |
| електричного | опору. | | |
| Опору | Напівпровідникові термометри | | |
| | (термістори, теморезістори) | | |
| Термоелектричні | Термоелектричні термометри | 1300 | 2500 |
| ефекти | Термопари / стандартизовані | | |
| /термоЕ.Д.С./ | Термоелектричні термометри | | |
| | Термопари / спеціальні | | |
| Теплове випромінювання | Оптичні тпірометри | 700 | 6000 |
| | Радіаційні пірометри | 20 | 3000 |
| | Фотоелектричні пірометри | 600 | 4000 |
| | Кольорові пірометри | 1400 | 2800 |

Контрольні питання:

1. Що називається температурою?

2. Як отримані температурні шкали? (Цельсія, Кельвіна, Фаренгейта).

3. Співвідношення між температурними шкалами.

4. Як визначити дійсну температуру.

5. Що таке термопара?

6. Види приладів для вимірювання температури та принцип їх дії

ЛІТЕРАТУРА:

1. Ларіков Н.Н. «Теплотехніка» .

2. Термо-і влагометріі харчових продуктів. Довідник під ред. І.А.

Рогова М., 1988 г.
Таблиця 1
| № | ВОДА | Нагревательная |
| п / п | | поверхня |


| Показання ртутного термометра | Основна поправка | Поправка на температуру виступаючого стовпчика / 4 / | Поправка на зміщення положення нульової точки / 5 /
| Дійсна температура | Показання термопар | Показання мілівольтметри
| Показання термопар | | | t ', С | t, С | t, С

| t, С | t, С | E, мВ | З | E2, мВ | |

Атмосферний тиск _______________________

_____________

Відносна вологість повітря ________________________

_

-----------------------
МВ

МВ

1

2

нагрівач

газ

загрузка...
ur.co.ua

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар