Способ поверки термоэлектрических преобразователей

 

СПОСОБ ПОВЕРКИ: ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, заключающийся в измерении ЭДС поверяемого термоэлектрического преобразователя, размещенного на контролируемом объекте , при определенной температуре его рабочего спая и свободных концов , отличающийся тем, что, с целью повышения точности, . используя дополнительный термоэлектрод , идентичный одному из эЛектродов поверяемого термоэлектрического преобразователя, между рабочим спаем последнего и концом дополнительного термоэлектрода, находящимися при одной и той же температуре, включают высокоомный резистор, по уровню теплового шума и сопротивлению которого и определяют температуру рабочего спая поверяемого термоэлектрического преобразователя, при этом сначала измеряют термошумовое напряжение самого термоэлектрического преобразосл вателя и его электрическое сопротивление , затем измеряют суммарное термошумовое напряжение и электрическое сопротивление последовательно включенных резистора, дополнительного термоэлектродр и разноименного с ним электрода термоэлектрического 4J преобразователя, а результаты измере ний вычитают. о ср

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

QO4HAJlNCTH×ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЪ|ТИЙ (21) 3583996/24-10 (22) 25.04.83 (46) 07.09.85. Бюл. Ф 33 (72), Н.И.Грибок, В.И.Зорий, В.И.Пуцыло, Б.И.Стаднык и П.Г.Столярчук (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (53) .536.5 (088 ° 8) (56) Rauschtermometrie, Teil. 1.

Techn. Mess. atm., 1978, 45, В 10, 351-354.

Авторское свидетельство СССР

9 857744, кл. G 01 К 15/00, 1979.

Патент США N - 3966500 кл. G 01 К 7/30, опублик. 1976.

Авторское свидетельство СССР

N 679818, кл, G 01 К 7/02, 1977. (54)(57) СПОСОБ ПОВЕРКИ . ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, заключаю- щийся в измерении ЭДС поверяемого термоэлектрического преобразователя, размещенного на контролируемом объекте, при определенной температуре его рабочего спая и свободных кон„„SU„„1177691 - А цов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, используя дополнительный термоэлектрод, идентичный одному из эЛектродов поверяемого термоэлектрического преобразователя, между рабочим спаем последнего и концом дополнительного термоэлектрода, находящимися при одной и той же температуре, включают высокоомный резистор, по уровню теплового шума и сопротивлению которого и определяют температуру рабочего спая поверяемого термоэлектрического преобразователя, при этом сначала измеряют термошумовое напряжение са- g а мого термоэлектрического преобразователя и его электрическое сопротивление, затем измеряют суммарное С термошумовое напряжение и электрическое сопротивление последователь- Я но включенных резистора дополнительЭ

Май ного термоэлектродг и разноименного с ним электрода термоэлектрического преобразователя, а результаты измерений вычитают. 1

ТермоЭДС Е„ поверяемого термоэлектрического преобразователя измеряют, подключая к его электродам автоматический потенциометр или

1 1177

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано при контактных методах измерения температуры для поверки градуировочной харакгеристики термоэлектрических ." 5 преобразователей в процессе эксплуатации без их демонтажа с контролируемого объекта.

Целью изобретения является повышение точности поверки.

Способ осуществляется следующим образом.

Градуировочная характеристика любого термоэлектрического преобразователя представляет собой функциональную зависимость его выходной термоЭДС ЕХ от температуры ТХ рабочего спая при известной постоянной температуре Т свободных концов, т.е. Е X = й(ТХ, Т»,) . Неизвестную температуру Т рабочего спая поверяеХ мого термоэлектрического преобразователя, размещенного на контролируемом объекте, определяют термошумовым методом. Для этого, используя дополнительный термоэлектрод, идентичный одному из электродов термоэлектрического преобразователя, между рабочим спаем последнего и концом дополнительного термоэлектрода, на- 30 ходящимися при одной.и той же температуре Т, включают.высокоомный резистор с сопротивлением R . Включение резистора не нарушает термоэлектрических свойств поверяемого З5 преобразователя, т.е. не влияет на значение термоЭДС Е, так как вне-. сение третьего металла или сплава между концами термоэлектродов, имеющих одинаковую температуру, не щ вызывает дополнительной термоЭДС.

Введение дополнительного термоэлектрода, идентичного одному из электродов поверяемого термоэлектрического преобразователя, позволяет исключить 45 погрешность определения температуры

Т, обусловленную влиянием теплового шума самого термоэлектрического преобразователя, сопротивление электродов которого может достигать значи- 50 тельной величины и изменяться в процессе эксплуатации.

691 2 милливольтметр, например цифровой.

Температуру То свободных концов поддерживают при этом постоянной или ее .изменение компенсируют автоматически любым известным способом.

Для определения температуры ТХ сначала измеряют термошумовое напряжение на электродах самого поверяемого термоэлектрического преобразователя, среднеквадратичное значение которого выражается уравнением Найквиста

U@T = 4K TcpRr d f i где К вЂ” постоянная Больцмана

Т вЂ” значение температуры, l усредненное.по длине электродов термоэлектрического преобразователя;

R — электрическое сопротивление термоэлектрического препреобразователя; ,5à — ширина полосы частот, в которой измеряется термошумовое напряжение.

Затем измеряют суммарное термошумовое напряжение Uz> и электрическое сопротивление последовательно вклю ченных резистора, дополнительного термоэлектрода и разноименного с ним электрода поверяемого термоэлектрического преобразователя. Очевидно, что в этом случае

Пц, = 4КТфхйй + 4K pR Df

Х Т (3)

Вычитая из уравнения (2) равенство (1),можно получить а 1ш Пш»- = 4КТХКхЬй (4)

Определив из уравнения (3) значение сопротивления R„ H »»O T H»» его в уравнение (4), находят значение температуры Т рабочего спая поверяемого термоэлектрического преобразователя.

Таким образом, измерив термоЭДС

Е при постоянной температуре Т и определив неизвестную температуру Т рабочего спая, получают одну из точек градуировочной характеристики поверяемого термоэлектрического преобразователя. При изменении температуры Тх рабочего сная аналогичным образом получают и другие точки градуировочной характеристики.