Устройство для градуировки термопары Советский патент 1983 года по МПК G01K15/00 

Изобретение относи1ся к термометрии, а именно к устройствам для градуировки термопар.

Известно устройство для. градуировки термопар, содержащее электрический нагреватель с расположенной на нем контактной площадкой с термопарами l.

Однако устройство не обеспечивает требуемой точности измерения из-за погрешности, обусловленной попаданием в. измерительный канал паразитной разности потенциалов, возникающей между точками крепления термоэлектродов.

Наиболее близким по технич(ской сущности к предлагаемому является устройство для градуировки термопар, содержащее электрический нагреватель с расположенной на нем контактной площадкой, на которой укреплены контрольная и тарируемая термопары 2 .

Однако известное устройство не . обеспечивает требуемой точности измерения из-за погрешности, обусловленной Наругиением эквипотенциальности электрического поля на поверхности площадки при возникновении в материале термических напряжений.

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет уменьшения разности потенциалов между электродами .

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для градуировки термопар, содержащее электрический нагреватель с расположенной на нем контактной площадкой, на которой угсреплены контрольная и градуируемая термопары, контактная площадка выполнена в виде электропро- водной пластинки, соединенной с нагрвателем одной из ббковых граней, а место крепления термопар на пластинке расположено от места ее стыка с нагревателем на расстоянии, определяемом по .формуле

V-(&4),

де Б расстояние от стыка пластиИНг-к ки с нагревателем до места установления термопар; I R - сопротивление нагревате ря на участке, равном ширине пластинки;

Rj - сопротивление нагревате- 55 ля на участке, равном смещению точек контакта термоэлектродов f .г - ширина пластинки; rf - смещение точек контакта 60 : термоэлектродов контрольной . и градуируемой термопар; U;| ,j.- погрешность градуировки без пластинки и при ее введении соответственно. 5

На фиг. 1 приведено устройство для градуировки термопар; на фиг.2 зона контакта термоэлектродов с пластинкой.

Устройство содержит электрический нагреватель 1, электропроводную пластинку 1,место 3 крепления термопар, градуируемую ;термопару 4,оди электрод которой выполнен из режущего инструмента, второй- электрод 5 градуируемой термопары, контрольная термопара б, источник 7 питания нагревателя.

Устройство работает следующим образом.

Электрод градуируемой термопары, выполненный в виде режущего инструмента, прижат с одной стороны пластинки 2, к которой с другой стороны подведен второй электрод градуируемой термопары. . Температуру в зоне контакта проверяют контрольной термопарой б. I

При установлении температуры в зоне контакта начинают снимать ЭДС с термоэлектродов градуируемой тер|мопары.

Погрешность тарирования в предлагаемом устройстве, зависящая от падения напряжения- между точками контакта термоэлектродов на пластинке 2, определяют следующим образом. Напряжение на нагревателе на участке, равном ширине пластинки (фиг. 2) равно

и, 4-

(1)

|где .3 - тОк на нагревателе; R - сопротивление на участке нагревателя, равном ширине пластинки.

Напряженность электрического тока .в зоне контакта термоэлектродов на промежуточном теле определяют по формуле

2Е

2- 2 + Е ,

(2)

где .2. - расстояние места крепления термопар от стыка пластинки .с нагревателем; ti - ширина пластинки. Так -как , то

F- -9д- г Т

2 1+12 .(3)

Погрешность градуировки, определяемая падением напряжения на контакной площадке на участке длиной сС, раном смещению точек контакта-термоэлектродов, равна

Ш

R

.

- а -21771. Падение напряжения на таком участнагревателя равно

ди .

(5)

где R,- сопротивление нагревателя на

участке длиной {f . С учетом приведенных уравнений, расстояние 1 (место крепления термопар) находят по формуле из соотноше- . ния погрешностей тарирования ftU и

&U2 .

При экспериментдльяой проверке предлагаемого устроЦства расстояние от стыка пластинки (изготовленной из нихрома) до нагревателя выбиралось равнь 22-25 см, при этом погрешность градуировки пр сравнению с прототипом умекыцилась в 20 раз.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ ТЕРМОПАРЫ, содержащее электрический нагреватель с расположенной на нем контактной площадкой, на которой укреплены.контрольная и градуируемай термопары, отличающе ес я тем, что, с.целью повышения точности измерения за счет уменьшения разности потенциалов между электродами, контактная площадка выполнена в виде электропроводной пластинки,соединенной с нагревателем одной из боковых граней, а место крепления термопар на пластинке расположено от места стыка ее с нагревателем на расстоянии, определяемом по формуле /. .p S-TV. диаЯ г) где t - расстояние от стыка пластинки с нагревателем до мес та установления термопар; R - сопротивление нагревателя на участке, равном ширине . пластинки; R - сопротивление нагревателя на участке, равном смещению точек контакта термоэлектродов ; 2 ширина itnacTHHkH; f смещение точек контакта термоэлектродов контроль- ; ной и градуируемой термопар; дЦ, и ли,2 погрешность 1градуировки без пластинки и при ее .введении соответственно, rsD Ч СП 4;: