Способ поверки устройства для калибровки термопреобразователей

 

Изобретение относится к температурным измерениям и позволяет повысить точность определения действительного значения температуры перехода реперного материала поверяемого устройства. Устанавливают перед устройством для калибровки, размещенном на термопреобразователе, тепловой экран в виде защитного колпачка, и помещают термопреобразователь в расплав.чистого металла с известной температурой фазового перехода. Медленно охлаждают печь с металлом после прогрева устройства калибровки, регистрируя термоЭДС термопреобразователя . После падения термоЭДС ниже номинального значения при кристаллизации чистого металла на значение , превышающее сумму допустимых погрешностей воспроизведения температуры фазового перехода реперного материала, измерения прекращают.Тепловое сопротивление защитного колпачка выбирают из условия обеспечения практически горизонтальных площадок на графике изменения термоЭДС во времени. 2 ил. с сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5D 4 G 01 К 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOIVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ мого устройства. Устанавливают перед устройством для калибровки, размещенном на термопреобразователе, тепловой экран в виде защитного колпачка, и помещают термопреобразователь в расплав, чистого металла с известной температурой фазового перехода. Медленно охлаждают печь с металлом после прогрева устройства калибровки, регистрируя термоЭДС термопреобразователя. После падения термоЭДС ниже номинального значения при кристаллизации чистого металла на значение, превышающее сумму допустимых погрешностей воспроизведения температуры фазового перехода реперного материала, измерения прекращают.Тепловое сопротивление защитного колпачка выбирают из условия обеспечения практически горизонтальных площадок на графике изменения термоЭДС во времени. 2 ил..

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3793711/24 — 10 (22) 25,09,84 (46) 15.02.87. Бюл. № 6 (71) Тернопольский финансово-экономический институт (72) В.10,Мильченко, А,А.Саченко и В.В,Кочан (53) 536.53(088,8) (56) Приборы для измерения температуры контактным способом./ Под общ.ред. Р.В.Бычковского. Львов:

"Вища школа", 1979, с.134-135.

Эргард Н.И. Новый метод градуировки термопар. — Измерительная техника. 1957, № 6, с.58. (54). СПОСОБ ПОВЕРКИ УСТРОЙСТВА ДЛЯ

КАЛИБРОВКИ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к температурным измерениям и позволяет повысить точность определения действительного значения температуры перехода реперного материала поверяеÄÄSUÄÄ 1290101 А1

0101 2

f5

55

1 129

Изобретение относится к температурным измерениям и может быть использовано при поверке устройств для калибровки термопреобразователей, выполненных на основе реперного материала с определенной температурой фазового перехода.

Целью изобретения является повышение точности определения действительного значения температуры фазового перехода реперного материала устройства для калибровки термопреобразователей.

На фиг. 1 и 2 представлены графики изменения выходного сигнала термопреобразователя, например термоЭДС термоэлектрического преобразователя, снабженного устройством для его калибровки, от времени.

Способ осуществляют следующим образом.

Термопреобразователь, снабженный устройством для калибровки, помещают в расплав чистого металла с известной температурой фазового перехода, Между устройством для калибровки и расплавом чистого металла устанавливают тепловой экран, например, путем надевания на указанное устройство колпачка из высокотемпературной керамики или металлического колпачка с двойными стенками. После прогрева устройства калибровки (о чем можно судить по значительному превышению термоЭДС термопреобразователя номинального значения при температуре фазового перехода чистого металла), печь с чистым металлом начинают медленно охлаждать. При этом термоЭДС термопреобразователя регистрируют с помощью узкопредельного самописца с подавленным нулем (т.е. самописца, шкала которого начинается со значения термоЭДС, близкого к температуре фазового перехода реперного материала, но более низкого) или цифрового милливольтметра с цифропечатающим устройством. После кристаллизации чистого металла и падения термоЭДС термопреобразователя ниже номинального значения при кристаллизации чистого металла на значение, превышающее сумму допустимых погрешностей воспроизведения температуры фазового перехода реперного материала устройства калибровки и термопреобразователя, регистрацию термоЭДС термопреобразователя прекращают и приступают к обработке данных. Примерный вид графика изменения термоЗДС термопреобразователя соответствует показанному на фиг.1, До момента 7 термоЭДС термопреоб1 разователя падала в соответствии с падением температуры в печи с чистым металлом. В момент 7 начинается

1 кристаллизация реперного материала устройства калибровки термопреобразователя, которая продолжается до момента . При этом термоЗДС термопреобразователя остается постоянной и соответствует некоторому значению Е„. Отличительной особенностью площадки, соответствующей кристаллизации реперного материала устройства калибровки, является относительно небольшая длительность (соответствующая расчетной для устройства калибровки) и достаточно большая скорость изменения термоЗДС термопреобразователя непосредственно перед началом площадки. По окончании кристаллизации реперного материала в момент скорость изменения температуры снова становится большой, однако через небольшое время она значительно снижается, так как при кристаллизации чистого металла тепловая энергия расходуется на построение кристаллической решетки, а не на преодоление теплового сопротивления колпачка, установленного на устройстве калибровки. (скорость теплопередачи в тепловой системе при наличии фазового перехода резко падает). Так как объем чистого металла значительно больше реперного материала устройства калибровки, после достаточно длительного периода выравнивания температуры (межд у 1.2 и з На график показанном фиг. 1) наступает стабилизация термоЗДС термопреобразовате45 ля, соответствующая температуре кристаллизации чистого металла. Пусть эта термоЭДС равна Е . По окончании кристаллизации чистого металла (момент 1. ) скорость падения темпера4 туры снова возрастает до значения, приблизительно равного значению скорости до момента, . Отличительной особенностью площадки, соответствующей кристаллизации чистого металла, является большая длительность и очень малая скорость изменения термоЭДС термопреобразователя перед началом площадки. Зти особенности

1290101 площадок сохраняются также при отрицательной погрешности устройства ка-либровки, т.е. при наступлении сначала процесса кристаллизации чистого металла, а затем реперного материала устройства калибровки. График изменения термоЭДС термопреобразователя в этом случае соответствует показанному на фиг.2. С течением времени сначала резко падает скорость 10 изменения термоЭДС термопреобразователя, которая потом стабилизируется на длительный отрезок времени ь ь - а затем наступает достаточно быстрое падение температуры, которое прерывается достаточно короткой площадкой (— . ) плавления реперного материала устройства калибровки.

В некоторых случаях возможно отсутствие на графике изменения термо- 20

ЭДС термопреобразователя от времени площадки, соответствующей кристаллизации реперного материала. Это свидетельствует о том, что температуры кристаллизации чистого металла и реперного материала строго равны.

Действительное значение температуры фазового перехода Тд реперного материала устройства калибровки определяют по формуле:

Е ь — Е1

Т = Т +

А м gF

Способ поверки устройства для калибровки термопреобразователей, выполненного на основе реперного материала с определенной температурой фазового перехода, заключающийся в помещении термопреобразователя, снабженного устройством для калибровки термопреобразователей, в расплав чистого металла с известной температурой фазового перехода,охлаждении металла и регистрации выходного сигнала термопреобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения действительного значения температуры перехода реперного материала устройства для калибровки термопреобразователей, перед помещением в расплав металла между устройством для калибровки термопреобразователей и расплавом чистого металла устанавливают тепловой экран в виде защитного колпачка, при регистрации фиксируют значения сигналов термопреобразавателя, соответствующие температурам фазовых переходов реперного материала и где Т вЂ” температура фазового перехода чистого металла;

Е, Š— значения выходных сигналов термопреобразователя, соответствующие фазовым переходам реперного материала и чистого металла;

40 лŠ— чувствительность термопреобразователя в области температур Т и Т„,.

Значение создаваемого между чистым, 45 металлом и устройством калибровки теплового сопротивления теплового экрана (материал и размеры защитного колпачка) и минимальное количество чистого металла выбирают исходя из показателя тепловой инерции устройст50 ва калибровки таким образом, чтобы обеспечивалось наличие практически горизонтальных (с наклоном не более

0 01 — 0 02 С/мин) площадок на граь ь . 55 фиках изменения термоЭДС во времени.

Если тепловое сопротивление защитного колпачка будет малым, то процесс теплообмена настолько ускорится, что площадка, соответствующая кристаллизации реперного материала (короткая площадка), окажется смазанной, .так как количество тепла, выделившееся за время кристаллизации реперного материала, окажется меньше количества тепла, ушедшего за это время в чистый металл. На графике зависимости термоЭДС от времени это выразится в существенном наклоне короткой площадки. Если же тепловое сопротивление защитного колпачка будет очень большим, то произойдет смазывание длинной площадки, соответствующей кристаллизации чистого металла, из-за того, что система чистын металл — колпачок — устройство калибровки не успеет прийти к равновесию.

Допуск на разброс указанного теплового сопротивления зависит от соотношения теплоемкости фазовых превращений чистого металла и реперного материала. Чем больше масса и теплоемкость кристаллизации чистого металла по отношению к реперному материалу, тем больше возможный разброс теплового сопротивления в сторону увеличения

его значения..

Формула и з обретения

1290101 аŠ— чувствительность термопреобразователя в области температур Т и Т„. 1

Фиа Г

Составитель В.Куликов

Техред А.Кравчук Корректор

Редактор А,Лежнина

С.Черни

Заказ 7890/36 Тираж . 799 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 чистого металла, а действительное значение температуры фазового перехода реперного материала определяют по формуле: где Т вЂ” действительная температура фазового перехода ре- 10 перного материала;

Т, — температура Фазового перехода чистого металла;

Е, Е, — значения выходных сигналов термопреобразователя, соответствующие фазовым переходам реперного материала и чистого металла;