Способ поверки термоэлектрических преобразователей

 

СПОСОБ ПОВЕРКИ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, путем сравнения показаний однотипных контрольного и поверяемого термоэлектрических преобразователей и измерения температуры контрольного преобразователя по величине его термо-ЭДС, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности поверки без демонтажа поверяемого термоэлектрическогопреобразователя , сначала соединяют электроды контрольного и поверяемого преобразователей, образуя дифференциальную термопару, затем контрольный преобразователь нагревают или охлаждают до температуры, при которой термо-ЭДС дифференциальной термопары будет равна нулю, и, определив температуру контрольного преобразователя , через цепь дифференциальной термопары пропускают импульс тока, повышаняций температуру ее спаев на 1020 С, и измеряют одновременно прира г, щение термо-ЭДС дифференциальной тер мопары и контрольного преобразователя , а погрешность поверяемого термоэлектрического преобразователя определяют по формуле (Л If - значение температуры контгде рольного преобразователяi CkE ,ьЕк - величины приращения термо-ЭДС дифференциальной термопары и контрольного преобразователя соответственно .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 01 К 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

К аЕ.к-Д (21) 3604065/24-10 (22) 10.06.83 (46) 15.08.85. Бюл. Ф 30 (72) М.В.Копаницкий, И.П.Куритнык и Б.И.Гиль (53) 536.53 1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 481798, кл. G 01 К 15/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР

У 553483,. кл. G 01 К 15/00, 1974. (54)(57) СПОСОБ ПОВЕРКИ ТЕРМОЭЛЕКТРИА

ЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, путем сравнения показаний однотипных контрольного и поверяемого термоэлектрических преобразователей и измерения температуры контрольного преобразователя по величине его термо-ЭДС, о т л и— ч а ю щ и it с я тем, что, с целью повышения точности поверки без демонтажа поверяемого термоэлектрического. преобразователя, сначала соединяют электроды контрольного и поверяемого преобразователей, образуя дифференци альную термопару, затем контрольный преобразователь нагревают или охлаж„„SU„„11 3206 A дают до температуры, при которой термо-ЭДС дифференциальной термопары будет равна нулю, и, определив температуру контрольного преобразователя, через цепь дифференциальной термопары пропускают импульс тока, повышающий температуру ее спаев на 10о

20 С, и измеряют, одновременно прира щение термо-ЭДС дифференциальной тер мопары и контрольного преобразователя, а погрешность поверяемого термоэлектрического преобразователя определяют по формуле где к — значение температуры контрольного преобразователя; и Е.,gEê — величины приращения. термо-ЭДС дифференциальной термопары и контрольного преобразователя соответственно.

I 1 173206

Изобретение относится к температурным измерениям и предназначено цля поверки термоэлектрических преобразователей непосредственно в усло- ь виях эксплуатации без их демонтажа с объекта контроля.

Целью изобретения является повышение точности поверки.

Ца чертеже приведена блок-схема устройства, с помощью которого можно IO реализовать предложенный способ.

Устройство содержит поверяемый термоэлектрический преобразователь 1, размещенный непосредственно на контролируемом объекте 2, однотипный !5 образцовый (контрольный) термоэлектрический преобразователь 3, переключатели 4 и 5, источник тока 6, цифровой милливольтметр 7 с выносным блоком индикации 8, термостатируемый 20 регулятор температуры 9.

Способ осуществляется следующим образом.

Сначала соединяют по дифференциальной схеме электроды термоэлектрических преобразователей 1 и 3. Пере— ключатель 5 устанавливают в положение

2-2 и с помощью регулятора 9 нагревают или охлаждают (в зависимости от температуры объекта 2) рабочий спай З0 контрольного термоэлектрического преобразователя 3 до тех пор, пока термо-ЭДС образованной дифференциальной термопары не станет равной нулю, что фиксируют по приборам 7 и 8. 3а- у5 тем, установив переключатель 5 в положение 3-3, с помощью приборов 7 и

8 измеряют величину термо-ЭДС конт рольного преобразователя Е» и по таблице номинальных статических ха- 40 рактеристик определяют его температуру 1 » . Установив переключатель 4 в положение 2 — 2, через цепь дифференци. альной термопары от источника 6 пропускают импульс тока, нагревающий 45 термопреобразователи 1 и 3 на одну и ту же величину й;, оптимальное значение которой лежит в пределах о

10-20 С. По окончании импульса тока, коммутируя соответствующим образом 50 переключатель 5, измеряют величину термо-ЭДС дифференциальной термопары

6 Е и приращение термо-ЭДС ь E к контрольного преобразователя 3. Беличина

Ь Е, с другой стороны, равна раз- 55 ности термо-ЭДС 6 5 к и приращения термо-ЭДС поверяемого преобразователя 1.

Следует заметить, что в большинст ве случаев подбором параметров им(ульса тока — амплитуды, определяеюй диаметром термоэлектродов, и дли. тельности, определяемой инерционностью термоэлектрических преобразовать лей, — можно практически исключить нагрев термоэлектродов и получить приращение температуры только рабочих спаев термопреобразователей 1 и

3, исключив влияние изменения сопротивления термоэлектродов. Сопротивление термоэлектродов может быть лег. ко измерено до поверки и, при необходимости, составляющая приращения температуры, обусловленная разницей сопротивлений, может быть учтена.

Более того, при малой длительности импульса для обеспечения равенства приращений температуры обоих термотреобразователей отпадает необходимость моделирования условий теплообмена для контрольного термопреобразо. вателя 3, аналогичных условиям теплообмена для поверяемого термопреобразователя 1 в месте его установки.

Температура (» контрольного 3 и температура т,» поверяемого 1 преобра. зователей в момент пропускания импульсов тока и измерения величин 1 и а Е» должны быть неизменными, а сами измерения дE и h Е„должны быть выполнены практически одновременно в течение короткого интервала времени.

Зная величины », h Е и h F» можно определить и погрешность Ь1 поверяемого термоэлектрического преобразователя 1. Действительно, учитывая одинаковое приращение температуры и 1, рабочих спаев термопреобразователей 1 и 3 в процессе импульсного

-..удогрева, можно записать

6E= hE» @Eõ= d;(e» e„) (1) где В» и Є— температурные коэффициенты для контрольного и поверяемого термопреобразователей соответственно.

tE

Далее, так как ..g», то из е к - е, р. (1) спеаует бе е= ее- —. (23 (к

С другой стороны, зная, что из уравнения (2) можно получить расчетное соотношение для определения неизвестной температуры 1,к

117320б е, е„(ьЕ„-ье) Г.к Ек Ек

e„(,àÅ„-ьЕ) "ьЕ„-ьЕ

Составитель В.Голубев

Редактор М.Циткина Техред М.Пароцай Корректор В. Синицкая

Заказ 5039/38 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5. ./1Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4,поверяемого термоэлектрического преобразователя 1, записав

Так как 7. = Е окончательно получах ем

С учетом (4) погрешность поверяемого термоэлектрического преобразователя в одной из точек его рабочего диапазона температур рассчитывается по следующей формуле:

Если условия объекта допускают изменение его температуры, то, определяя в нескольких точках, предложенным способом можно идентифицировать градуировочную характеристйку поверяемого термоэлектрического преобразователя в заданном температурном диапазоне.