Устройство для компенсации погрешности от повышения температуры холодных спаев термопар в термоэлектрических измерительных приборах

 

Класс 21 е, 27 о Я) д ф

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСЯНИЕ устройства для компенсации погрешности от повышения температуры холодных спаев термопар в термоэлектрических измерительных приборах.

K авторском свидетельству Я. Ш. Аверб х, заявленному 17 ноября

1931 года (спр. о перв. № 97756), 0 вы.чаче авторского свидетельства опубликовано 31 августа 1933 года. (256) Предлагаемое согласно изобретению устройство предназначается для компенсации погрешности от повышения температуры холодных спаев термопар в термоэлектрических измерительных прибора«.

На чертеже фиг. 1 изображает схему одного из известных термоэлектрических приборов, в котором термоэлементы включены по схеме мостика и фиг. 2— схему подобного термоэлектрического измерительного прибора, снабженного предлагаемым устройством.

В существующих типах электрических приборов, состоящих из некоторого числа термопар (обычно кратного четырем), эти последние соединяются по схеме моста Уитстона (фиг. 1) таким образом, что термоэлектродвижущие силы отдельных ветвей мостика взаимно уничтожаются между точками а и b и попарно складываются между точками с и d.

Измерительный ток подводится к точкам а и О; гальванометр магнито-электрической системы включается в диагональ мостика к точкам с и d. Между этими последними точками, если сопротивление ветвей мостика, электродвижущие силы и число термопар, их составляющих, примерно одинаковы, разность потенциалов равна удвоеннои термоэлектродвижущей силе одной ветви, 3 сопротивление — сопротивлению одной ветви. Электродвижущая сила и со-! противление ветви определяются числом последовательно соединенных в ней данных термопар. Измеряемый ток, про«одя по проволочкам (или ленточкам) термопар, нагревает их.

Холодные концы термопар прикрепляются тем или иным способом к колодI кам из проводящего материала, достаточно большим, чтобы температура их не повышалась или, точнее, почти не по вы ш алась при работе прибора. Электродвижущая сила каждой термопары будет определяться разностью температур колодок и спая термопары, находящегося между ними.

При применении этой схемы для измерения малых токов температура колодок (и следовательно холодных концов термопар) остается все время почти равной температуре окружающей среды-, при пере«оде же к более значительным. силам тока, начиная, примерно, с одного ампера, колодки начинают нагреваться как за счет выделяющегося в них Джоулева тепла, так и, главным образом, за счет тепла, отводимого к ним от термопар

Повышение температуры колодок по сравнению с температурой окружающей

: реды вызывает падение электродвижу;цей силы мостика. Нагрев колодок про..должается довольно, значительное время, .измеряемое минутами и даже десятками минут. Поэтому при включении при-, бора на определенную силу тока пока- зания его (электродвижущая сила мо-, =тика) будут наибольшими, а затем будут постепенно падать дЬ некоторо-о конеч- ного значения, соответствующего уста:новившемуся тепловому режиму.

Нагревание колодок вносит еще другую неправильность в работу термомостика: после быстрого выключения прибора с большой нагрузки стрелка его

:переходит через нуль и показывает не- которую отрицательную величину. Это

:объясняется тем, что горячий спай, имею- щий очень малую массу, охлаждается гораздо скорее, чем колодки. Прикрепленные к колодкам концы термопар оказываются более нагретыми, чем место спая, и термоэлектродвижущая сила мостика меняет направление. Окончательно на нуль стрелка устанавливается через довольно большой промежуток . времени.

Для устранения обеих названных не:правильностей в работе этих приборов один из проводов, соединяющих гальванометр с мостиком, выполняется из того же материила А, что и часть колодки,,к которой он прикреплен. Второй провод выполняется из материала В, образующего с материалом С (который может

° быть тем же, что и А) той части колодки, .к которой он прикреплен, термопару, электродвижущая сила которой при на.греве колодок, направлена в ту же сто.рону, что основная электродвижущая сила мостика (фиг. 2). Простыми стрелками на фиг. 2 показано направление терм оэлектродвижущих сил мостика, "оперенной стрелкой — электродвижущей

-.силы, уравновешивающей термопары.

;Получающаяся таким образом вспомогательная компенсирующая термопара при надлежащем подборе материалов ее ком:пенсирует падение электродвижущей силы мостика, вызванное нагревом ко.лодок. Таким же образом компенсирую..щая термопара воспрепятствует переходу стрелки через нуль после быстрого включения прибора.

Для правильной компенсируюшей термопары существенным являетсятолько подбор материала проволок, непосредственно прилега ощихк колодкам. Остальная часть проводов, ведущих к гальванометру, может быть сделана из любых материалов, например, обладающих малым удельным электрическим сопротивлением или нулевым температурным коэфициентом сопротивления, так как введение в термоцепь проводника, оба конца которого находятся при одной температуре, не вызывает изменения термоэлектродвижущей силы.

Тот же результат можно получить, если каждый из проводов, соединяющих мостик с гальванометром, выполнить из иного материала, чем та часть колодки, к которой он прикреплен. При этом образуются две термопары, которые должны быть подобраны так, чтобы при нагреве колодок алгебраическая сумма их термоэлектродвижущих сил была также направлена и производила бы тот же эффект, что и описанная выше одна компенсирующая термопара.

Предмет изобретения.

1. Устройство для компенсации погрешности от повышения температуры холодных спаев термопар в термоэлектрических измерительных прибор; х с термоэлементами, включенными по схеме мостика, отличающееся тем, что провода, соединяющие колодки А, С мостика с гальванометром, выполнены из материалов, дающих с металлом колодок термопары, электродвижущие силы которых совпадают по направлению с основной термоэлектродвижущей силой мости ка, и подобраны таким образом, чтобы компенсировать вызываемое нагревом колодок уменьшение последней.

2. Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что вспомогательная компенсирующая термопара создается лишь одним из двух соединительных проводников и соответствующей колодкой.

Устройство для компенсации погрешности от повышения температуры холодных спаев термопар в термоэлектрических измерительных приборах Устройство для компенсации погрешности от повышения температуры холодных спаев термопар в термоэлектрических измерительных приборах Устройство для компенсации погрешности от повышения температуры холодных спаев термопар в термоэлектрических измерительных приборах 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах диагностики погружных электронасосов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для температурной корректировки передающей функции мостовых или полумостовых тензорезисторных, пьезорезисторных, емкостных или индуктивных датчиков силы, давления, углового перемещения и других физических величин

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при настройке тензорезисторных датчиков относительного давления с герметичной внутренней полостью и мостовой измерительной цепью по температурной погрешности

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при настройке тензорезисторных датчиков относительного давления с герметичной внутренней полостью и мостовой измерительной цепью по температурной погрешности

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при настройке тензорезисторных датчиков с мостовой измерительной цепью по аддитивной температурной погрешности

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении энергии одиночных импульсов тока

Изобретение относится к области измерительной техники, касается, в частности, преобразователей переменного напряжения в постоянное на основе термопреобразователей и может быть использовано в радиотехнике, энергетике и автоматике

Изобретение относится к машиностроительному и энергетическому комплексам

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для измерения силы постоянного и переменного токов, электрических напряжений и сопротивлений
Наверх