Глава вторая. Измерение температуры

2-4. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТЕРМОМЕТРЫ

Действие термоэлектрических термометров основано на свойстве металлов и сплавов создавать термоэлектродвижущую силу (термо - э. д. с), зависящую от температуры места соединения (спая) концов двух разнородных провод­ников (термоэлектродов), образующих чувствительный элемент термометра - термопару. Располагая законом изменения термо - э. д. с. термометра от температуры и оп­ределяя значение термо - э. д. с. электроизмерительным прибором, можно найти искомое значение температуры в месте измерения.

Термоэлектрический термометр, состоящий из двух спаянных и изолированных по длине термоэлектродов, защитного чехла и головки с зажимами для подключения соединительной линии, является первичным измеритель­ным преобразователем.

В качестве вторичных приборов, работающих с термо­электрическими термометрами, применяются магнитоэлек­трические милливольтметры и потенциометры.

Термоэлектрические термометры широко применяются в энергетических установках для измерения температуры перегретого пара, дымовых газов, металла труб котлоагре-гатов и т. п. Положительными свойствами их являются: большой диапазон измерения, высокая чувствительность, незначительная инерционность, отсутствие постороннего источника тока и легкость осуществления дистанционной передачи показаний.

а) Основные свойства термоэлектрических термомет­ров

Явление термоэлектричества, открытое в XVIII в. и получившее широкое применение для измерения темпера­туры и ряда других неэлектрических величин, заключается в том, что в замкнутом контуре, состоящем из двух разнородных проводников, непрерывно течет электрический ток, если места спаев проводников имеют различные темпера­туры. Существующее представление о механизме образова­ния термо-э. д. с. основывается на том, что концентрация в межмолекулярном пространстве проводника свободных электронов, находящихся в единице объема, зависит от материала проводника и его температуры.

При соединении одинаково нагретых концов двух проводников из разнородных материалов, из которых в первом количество свободных электронов в единице объема больше, чем во втором, последние будут диффундировать из первого проводника во второй в большем числе, чем обратно. Таким образом, первый проводник станет заряжаться положительно, а второй - отрицательно. Об­разующееся при этом в месте соединения (спае) проводников электрическое поле будет противодействовать этой диффузии, в результате чего наступит состояние подвижного равновесия, при котором между свободными концами указанных проводников появится некоторая разность потенциалов (термо -э.д.с). С увеличением температуры проводников значение этой термо - э. д. с. также увеличивается.

Кроме того, термо - э.д.с. возникает и между концами однородного проводника, имеющими разные температуры. В этом . случае до наступления состояния подвижного равновесия положительно заряжается более нагретый конец проводника как обладающий боль­шей концентрацией свободных электронов по сравнению с концом, менее нагретым. Возрастание разности темпе­ратур между концами проводника приводит к увеличе­нию возникающей в нем терм о- э. д. с.

В замкнутом контуре термоэлектрического термометра, состоящем из разнородных термоэлектродов А и В (рис. 2-11),

одновременно действуют оба указанных выше фактора, вызывающие появление в спаях 1 и. 2 в зависи­мости от их температур t и t₀ и материала термоэлектродов двух суммарных терм - э. д. с. e_AB(t) и e_BA(t₀), взятых при обходе контура против часовой стрелки. Отсюда, дейст­вующая в контуре результирующая термо-э. д. с. E_AB(t, t₀) равна алгебраической сумме термо -э. д. с. обоих спаев, т. е.

Следовательно, вырабатываемая термометром терм - э, д. с. равна разности двух действующих навстречу сум­марных термо-э. д. с, появляющихся на концах термо­электродов в спаях 1 и 2. При равенстве температур обоих Спаев результирующая термо - э. д. с. равна нулю.

В зависимости от значения вырабатываемой термо-э. д.с.У и общего сопротивления контура в проводниках появ­ляется электрический ток, сила которого определяется законом Ома.

Спай 1, погружаемый в измеряемую среду, называется рабочим концом термоэлектрического термометра, а спай 2 - свободным концом.

Термоэлектроды термометра обозначаются знаками + и — . Положительным термоэлектродом считается тот, по которому ток течет от рабочего конца к свободному.

Для измерения термо - э. д. с. к термоэлектрическому термометру посредством соединительных проводов подключается вторичный прибор, образующий с ним замкну­тую цепь. Применяются два способа включения послед­него в контур термометра: в свободный конец или в один из его термоэлектродов. Наибольшее распространение имеет первый из них.

Рассмотрим, как будет влиять на значение результи­рующей термо - э. д. с. включение в свободный конец термо­метра третьего разнородного (соединительного) провод­ника С с вторичным прибором ВП (рис. 2-12, а).

В этом случае термометр будет иметь не один, а два свободных конца со спаями 2 и 3, находящимися при одинаковой температуре t₀.

В соответствии с формулой (2-13) результирующая термо - э. д. с. этого термометра равна:

Если принять, что температуры всех трех спаев одина­ковы и равны t₀ то в замкнутой цепи результирующая термо - э. д. с. будет равна нулю ¹ (¹ По закону Вольта в замкнутой цепи, образованной из любого числа разнородных проводников, не может быть получен ток, если температуры мест соединения этих проводников одинаковы.), т. е.

Подставив в уравнение (2-15) вместо двух последних членов их новое выражение, получим зависимость, тож­дественную уравнению (2-14).

Принципиально ничем не отличается от разобранного выше и включение третьего проводника С со вторичным прибором ВП в термоэлектрод термометра (рис. 2-12, б).

При включении прибора в термоэлектрод В в замкнутой цепи появляются два новых, расположенных рядом спая 3 и 4. Если температуры этих спаев одинаковы и равны t_l то результирующая термо - э. д. с. E_AB(t, t₀) будет равна:

После преобразования уравнение (2-17) также стано­вится тождественным уравнению (2-14). При этом темпе­ратура нейтральных спаев 3 и 4 никакой роли не играет.

Таким образом, включение в контур термометра треть­его разнородного проводника не влияет на развиваемую им термо - э. д. с, если места присоединения проводника имеют одинаковую температуру. Если же температуры спаев 2 и 3 на рис. 2-12а или спаев 3 и 4 на рис. 2-12, б не будут равны, то при этом в цепи появится паразитная термо - э. д. с, которая отразится на результатах измере­ния.

Термо - э. д. с. любого термоэлектрического термометра может быть определена, если известна термо-э. д. с, развиваемая каждым из его термоэлектродов в паре с од­ним и тем же третьим разнородным термоэлектродом. Пусть, например, даны термо - э. д. с. двух термометров АС и ВС, температуры рабочих и свободных концов кото­рых соответственно равны t и t₀. Требуется найти при тех же температурах термо-э. д. с. термометра АВ.

Согласно уравнению (2-14) имеем:

Так как на основании уравнения (2-14) правая часть равенства (2-19) представляет собой величину E_AB(t, t₀) , то получим окончательно:

Измерение температуры при помощи термоэлектричес­кого термометра возможно лишь при постоянной и точно известной температуре свободного конца t₀. В этом случае уравнение (2-14) принимает вид:

Для различных типов термоэлектрических термомет­ров эта функция имеет сложный вид и определяется опыт­ным путем. Зная закон, выражаемый уравнением (2-21), находят искомую температуру, располагая рабочий конец термометра в месте измерения и отсчитывая по вторичному прибору величину E_AB(t, t₀) .

Экспериментальная зависимость термо - э. д. с. E_AB(t, t₀) от температуры рабочего конца t при постоянной температуре свободных концов t₀, обычно равной 0 °С, называется градуировочной характеристикой термоэлектрического тер­мометра ¹. (¹ Здесь и в дальнейшем принимается, что термоэлектрический термометр имеет два свободных конца, образующихся при подключении к нему вторичного прибора , по наиболее распространенной схеме, приведенной на рис. 2-12а.)

На основании ее составляются градуировочные таблицы и графики для практического пользования.

Значение развиваемой термо - э. д. с. зависит от мате­риала термоэлектродов и температуры рабочего и свобод­ных концов термометра. В качестве термоэлектродов пре­имущественно применяются те металлы и сплавы, которые, отвечая одновременно и ряду других требований, разви­вают сравнительно большие терм о- э. д. с. При измерениях температуру свободных концов термометра с целью уве­личения термо-э. д. с. часто искусственно поддерживают на возможно более низком постоянном уровне.

Применение термометров с более высокими значениями термо - э. д. с. увеличивает надежность измерения темпе­ратуры. Создаваемая термометрами термо-э. д. с. сравни­тельно невелика; она составляет не более 8 мВ на каждые 100 °С и при измерении высоких температур не превышает 70 мВ.

б) Термоэлектродные материалы

В качестве термоэлектродных материалов для изготов­ления термометров применяются главным образом чистые металлы и их сплавы. Выбор материала для термоэлектро­дов имеет существенное значение. Наряду с требованием создания большой термо - э. д. с. термоэлектроды должны по возможности обладать:

• постоянством термоэлектрических свойств независимо от изменения со временем внутренней структуры (рекри­сталлизации) и загрязнения поверхности;
• устойчивостью против действия высоких температур, окисления и других вредных факторов;
• хорошей электропроводимостью и небольшим темпера­турным коэффициентом электрического сопротивления ² (² Температурный коэффициент электрического сопротивления характеризует относительное изменение сопротивления проводника при изменении температуры на 1°С .) ;
• однозначной и по возможности линейной зависимостью термо – э.д.с. от температуры;
• однородностью и постоянством состава для обеспечения взаимозаменяемости термометров ³. (³ В неоднородном термоэлектроде при нагревании образуется паразитные термо – э.д.с. , вызываемые местными загрязнениями и различием структуры и состава материала.)

Состав термоэлектродов сильно влияет на значение развиваемой ими термо-э. д. с, поэтому воспроизводимость состава металла или сплава значительно упрощает и облег­чает условия промышленной эксплуатации термоэлектри­ческих термометров. В этом случае при замене однотипных термометров не требуется переградуировки шкалы вторич­ного прибора.

Для оценки значения термо-э. д. с различных термометров обычно пользуются опытными значениями термо-э. д. с металлов и сплавов в паре с чистой платиной. Выбор платины в качестве основного термоэлектрода вызы­вается тем, что она обладает постоянством термоэлектри­ческих свойств, устойчива против действия высоких тем­ператур и окисления и сравнительно легко может быть получена в чистом виде.

В табл. 2-7 даны значения термо-э. д. с. различных термоэлектродов в паре с платиной при температурах t = 100°С и t₀ = 0 °С, а также указана допускаемая ко­нечная температура применения этих материалов. Здесь знак + или — перед значениями термо-э. д. с. означает, что данный термоэлектрод в паре с платиной является положительным или отрицательным.

При помощи табл. 2-7 и уравнения (2-20) можно опре­делить термо - э. д. с. различных термометров, выполнен­ных из указанных здесь термоэлектродов.

Наибольшее распространение для изготовления термо­электрических термометров получили материалы: пла­тина, платинородий, хромель, алюмель и копель. Для измерений в лабораторных установках находят также применение медь, железо и константан.

в) Типы и характеристики термоэлектрических термо­метров

Для получения сравнительно высоких значений термо-э. д. с. выбор термоэлектродов производится таким обра­зом, чтобы в паре с платиной один из них создавал поло­жительную, а другой отрицательную термо - э. д. с.

Термоэлектрические термометры, получившие практи­ческое применение, разделяются по материалу термо­электродов на две группы: из благородных и неблагород­ных металлов или сплавов.

В табл. 2-8 приведены наиболее распространенные типы термоэлектрических термометров, температурные границы их применения и средние значе­ния термо - э. д. с, развиваемой при разности температур между рабочим и свободными концами 100 °С. При наименовании термометров первым обычно указывается поло­жительный термоэлектрод.

Термоэлектрические термометры типов ТПП, ТПР, ТХА и ТХК включены в государственный стандарт ¹ .(¹ ГОСТ 6616-74 Термометры термоэлектрические ГСП. Общие технические условия. В этот ГОСТ включен также термоэлектричес­кий термометр типа ТВР из вольфрамрения (5 и 20% рения) с градуировочной характеристикой ВР-5/20. Диапазон измерения темпе­ратуры 0-2200 °С. Термометр применяется в металлургии.)

Ввиду надежного обеспечения однородности состава термоэлектродов термометров последние имеют постоянные градуировочные характеристики ² (² ГОСТ 3044-74. Термометры термоэлектрические. Градуиро­вочные таблицы при температуре свободных концов 0 °С.). приведенные в табл. 2-9.

Данные табл. 2-9 представлены в виде градуировочных графиков на рис. 2-13.

Термометры типов ТПП и ТПР с термоэлектродами из благородных металлов и сплавов применяются главным образом для измерения температуры выше 1000 °С, так как они обладают большой термостойкостью.

Несмотря на относительно малые значения развиваемой термо - э. д. с. термометры типа ТПП благодаря исключи­тельному постоянству термоэлектрических свойств и боль­шому диапазону измерения получили широкое распростра­нение главным образом как лабораторные, образцовые и эталонные ³. (³ Платиновый термоэлектрод термометра типа ТПП изготов­ляется из платины с удельным электрическим сопротивлением ρ <= 0,106 Ом·мм²/м и отношением R₁₀₀/R₀ >= 1,392, где R₀ и R₁₀₀ значения сопротивления проволоки при температуре 0 и 100 °С)

Последние используются для воспроизведе­ния МПТШ-68 в диапазоне температур 630, 74-1064,43 °С и поверяются по платиновому термометру сопротивления и точкам затвердевания серебра и золота.

Допускаемое отклонение ∆Е (мВ) термо - э. д. с. техни­ческих термометро в типа ТПП от градуировочных значе­ний составляет до температуры 300 °С около ±0,01 мВ, а при более высокой температуре находится по формуле

где t - температура рабочего конца термометра, °С.

Достоинством термометров типа ТПР является воз­можность применения их при высоких температурах, а также то, что они не требуют поддержания по­стоянной температуры сво­бодных концов.

Как видно из рис. 2-13, даже при температуре 300 °С термо - э. д. с, развиваемая тер­мометром, очень мала, а поэтому колебания темпе­ратуры его свободных кон­цов, не превышающие обычно 100 °С, не влияют на результаты измерения. Недостатком этого термо­метра является небольшое значение создаваемой им термо - э. д. с, допускаемое отклонение которой от градуировочного значения определяется из равенства

Термометры типов ТПП и ТПР хорошо противостоят действию окислительной среды, но быстро разрушаются под влиянием восстановительной атмосферы (водорода и окиси углерода), двуокиси углерода и паров металлов. Поэтому термоэлектроды технических термометров этих типов тщательно изолируют от непосредственного сопри­косновения с окружающей средой.

Промышленные термометры типов ТХА и ТХК с термоэлектродами из неблагородных металлов и сплавов применяются для измерения температуры до 1000 °С ¹ (¹ К числу термометров из неблагородных металлов относятся также применяемые в лабораторной практике железо-копелевый, железо-константановый, медь-копелевый и медь-константановый тер­мометры, не вошедшие в государственный стандарт. Существенным недостатком этих термометров является легкая окисляемость же­леза и меди при высокой температуре.)

Термометры развивают большие термо - э. д. с, что является их достоинством. Так, например, при одних и тех же темпе­ратурах рабочего и свободных концов термометр типа ТХК дает в среднем в 8 раз большую термо - э. д. е., чем термометр типа ТПП.

Большое распространение получили термометры типа ТХА, которые по сравнению с остальными термометрами из неблагородных металлов являются наиболее стойкими в окислительной среде, но также подвержены влиянию восстановительной атмосферы.

Термометры типа ТХК развивают наибольшую термо-э. д. с. и достаточно устойчивы против воздействия окру­жающей среды.

Допускаемое отклонение термо - э. д. с. термометров типа ТХА и ТХК от градуировочных значений составляет до температуры 300 °С соответ­ственно ±0,16 и ±0,2 мВ, а для более высокой температуры находится по формулам:

для термометра типа ТХА

для термометра типа ТХК

Термоэлектроды из благо­родных металлов изготовляются обычно из проволоки диаметром 0,5 мм, а из неблагородных - диаметром 1,2 - 3,2 мм ¹ (¹ ГОСТ 1790-63. Проволока для термоэлектродов термопар из сплавов хромель Т, алюмель и копель.). Диа­метр термоэлектродов определяется назначением термометра (технический, лаборатор­ный и др.), диапазоном измеряемых температур, а также необходимой прочностью.

Рабочий конец термометров (рис. 2-14) в большинстве случаев образуется скруткой и сваркой концов термоэлек­тродов в пламени электрической дуги или гремучего газа. Иногда применяется также спайка концов термоэлектродов серебряным припоем.

Длина термоэлектродов выбирается в зависимости от условий установки термометра, в частности от глубины погружения его в измеряемую среду.

г) Устройство термоэлектрических термометров

Для изоляции термоэлектродов и защиты их от вредного воздействия окружающей среды, а также для обеспечения прочности термометра и удобства его установки он имеет специальную арматуру, состоящую из электроизоляции, защитного чехла и головки с зажимами для присоединения внешних проводов.

Термоэлектроды термометра от спая до зажимов тща­тельно изолируются. В качестве изоляции применяются одно- или двухканальные трубки или бусы - из фарфора (до температуры 1300 °С) и окислов алюминия, магния или бериллия (свыше 1300 °С), надеваемые на термоэлек­троды.

Защитный чехол термометра представляет закрытую с одного конца трубку, предохраняющую термоэлектроды от воздействия внешней среды. Он должен обладать устой­чивостью против действия высокой температуры и резких ее колебаний, быть механически прочным и газонепрони­цаемым, а также не выделять при нагревании вредных для термоэлектродов газов и паров.

Термометры из благородных металлов имеют защитные чехлы из алунда, состоящего из смеси окислов алюминия (99% А1₂O₃) и титана (1% ТiO₂), выдерживающие темпе­ратуру до 1600 °С. Для термометров из неблагородных металлов используются стальные защитные чехлы. Чехлы из углеродистой стали применяются для работы при тем­пературе до 600 °С, а из нержавеющей и жаропрочной - до 1000 °С.

Для снижения стоимости стальных чехлов их иногда выполняют составными: концевую часть, погружаемую в измеряемую среду, - из легированной стали, а осталь­ную часть - из углеродистой. Стальные защитные чехлы термометров бывают без штуцера и с подвижным (имеющим сальник) или неподвижным (приваренным к чехлу) штуце­ром с резьбой, служащим для установки термометра в месте измерения температуры. Термометры без штуцера устанавливаются с помощью особого крепления.

Головка термометра, закрытая съемной крышкой и имеющая обычно водозащищенное исполнение, изготовляется из бакелита или алюминия и жестко соединяется с открытым концом защитного чехла. В головке располо­жены зажимы для подключения внешних проводов и шту­цер с уплотнением для их ввода.

В тех случаях, когда термоэлектроды не подвергаются длительно вредному воздействию внешней среды и не требуют придания им большой прочности, защитные чехлы и закрытые головки не применяются. К этой группе отно­сится большинство термометров, применяемых яри спе­циальных и лабораторных измерениях.

Запаздывание показаний термоэлектрических термо­метров зависит от их тепловой инерции, показателем кото­рой является время, необходимое для того, чтобы при быстром внесении равномерно нагретого до 30 - 35 °С термометра в водяной термостат с более низкой постоянной температурой (около 15 - 20 °С) разность температур воды и термометра стала равной 37% температуры, которую термометр будет иметь к моменту наступления теплового равновесия (т. е. практически от температуры воды в тер­мостате). В зависимости от значения показателя тепловой инерции термометры бывают малоинерционные (до 40 с), со средней инерционностью (до 1 мин), с большой инер­ционностью (до 3,5 мин) и с ненормированной инерцион­ностью (свыше 3,5 мин).

Выпускаются одинарные (с одним чувствительным эле­ментом) и двойные (с двумя чувствительными элементами) термоэлектрические термометры различных типов.

Двойные термометры применяются для измерения тем­пературы в одном и том же месте одновременно двумя вторичными приборами, установленными в разных пунктах наблюдения. Они содержат два одинаковых чувствитель­ных элемента, заключенных в общую арматуру. Термо-алектроды их изолированы друг от друга и защитного чехла. В головке термометра находятся четыре зажима для присоединения проводов от вторичных приборов.

Для измерения высокой температуры газов при атмос­ферном давлении применяются термоэлектрические термо­метры типов ТПП-0555 и ТПР-0555.

На рис. 2-15 показано устройство термометра типа ТПП-0555.

Термоэлектроды, образующие рабочий конец 1, изолированы по длине фарфоровыми трубками 2 и 3 и поме­щены в защитный чехол 4 из алунда, рассчитанный на атмосферное давление. Для придания чехлу дополнитель­ной прочности нерабочая часть его заключена в стальную трубку 5. При помощи стальных втулок 6 и 7 защитный чехол соединен с корпусом 8 водозащищенной бакелитовой головки, в которой закреплены два зажима 9 с припаян­ными к ним термоэлектродами, уплотненными герметизи­рующей мастикой 10. Корпус головки закрыт съемной крышкой 11 на резьбе, уплотненной прокладкой 12. Для ввода в головку внешних соединительных проводов служит штуцер 13 с уплотнением 14. На поверхности головки закреплена металлическая табличка 15, на которой ука­заны: тип термометра, допускаемые давление и конечная температура измеряемой среды, материал защитного чехла, Дата изготовления термометра и марка предприятия-изго­товителя.

Монтажная длина L термометра (до головки) изменяется в пределах 320 - 2000 мм, а погружаемая длина l(до стальной трубки) - в пределах 200 - 500 мм. Термометры не­большой монтажной длины имеют наружный диаметр за­щитного чехла 8, а большой - 12 мм. Наружный диаметр стальной трубки соответственно равен 12 и 20 мм. Инер­ционность термометра составляет 40 с. Термометр вы­пускается без штуцера.

Термометр типа ТПР-0555 имеет те же устройство, раз­меры и инерционность, что и термометр типа ТПП-0555.

Для измерения температуры жидкости, газа и пара применяются одинарные и двойные виброустойчивые тер­моэлектрические термометры типов ТХА-0515 и ТХК-0515, выпускаемые в трех исполнениях - без штуцера (рис. 2-16, а), с подвижным штуцером (рис. 2-16, б) и с неподвижным штуцером (рис. 2-16, в).

Защитный чехол 1 термометров имеет наружный диаметр 10 мм. Для первого термометра он изготовляется из стали 0X13, Х18Н10Т или 0Х20Н14С2 и для второго - из стали 0X13 или 0Х20Н14С2. Термо­электроды термометров изолированы двухканальными фар­форовыми бусами 2, а рабочий конец - фарфоровым колпачком 3. Термометры снабжены водозащищенной бакелитовой головкой 4. Для термометров с подвижным штуцером допускаемое условное давление среды состав­ляет 0,4 МПа, а с неподвижным штуцером и без него - 6 4 МПа. При установке термометров с неподвижным шту­цером в защитной гильзе допускаемое условное давление среды равно 25 или 50 МПа. ¹ ( ¹ Конец защитного чехла термометра, предназначенного для установки в защитной гильзе на условное давление 50 МПа, имеет ва длине 60 мм наружный диаметр 8,4 мм. ). Монтажная длина L термо­метров изменяется в пределах 120 - 2000 мм, причем для термометров со штуцером она ограничивается его положе­нием на чехле. Инерционность термометра составляет 10 - 40 с, а в защитной гильзе – 40 -120 с.

При установке термометра без защитной гильзы до­пускаемая скорость измеряемой среды равна для воды 15 и пара 25 м/с. При наличии защитной гильзы на услов­ное давление 25 или 50 МПа допускаемая скорость для термометра типа ТХА-0515 составляет для воды 20 и для пара 40 м/с, а для термометра типа ТХК-0515 - для воды и пара при давлении 25 МПа соответственно 20 и 40 и при давлении 50 МПа - 100 и 120 м/с.

Для измерения температуры жидкости и газа приме­няются также термоэлектрические термометры типов TXA-VIII и TXK-VIII с неподвижным штуцером и монтаж­ной длиной 160 -1250 мм, рассчитанные на условное дав­ление 4 МПа, и типов TXA-XIII и ТХК-ХШ без штуцера с монтажной длиной 500 - 3200 мм, предназначенные для работы при атмосферном давлении. Защитный чехол наруяшым диаметром 21 мм изготовляется для термометров типа ТХА из стали Х18Н10Т или Х25Т, а для термометров типа ТХК - из стали 20 или Х18Н10Т. Термоэлектроды термометров изолированы фарфоровыми бусами. Рабочий конец термометров помещен в фарфоровый колпачок. Термометры снабжены алюминиевой головкой с размерами 90x49x75 мм. Инерционность термометров 3,5 мин.

Измерение температуры газовых сред в лабораторных условиях при атмосферном давлении, поверка промышлен­ных термоэлектрических термометров и пр. производятся лабораторными термометрами типов ТПП-1378 и ТПР-1378 (рис. 2-17, а)

с диаметром термоэлектродов 0,3 или 0,5 мм и общей длиной 120 - 3200 (для диаметра 0,3 мм) и 1000 - 3200 мм (для диаметра 0,5 мм). Термометры выпускаются без защитного чехла и головки. Термоэлектроды изоли­рованы двухканальными фарфоровыми бусами наружным диаметром 2,5 мм. Рабочий конец термометров не изолиро­ван. Выводные концы термоэлектродов имеют длину 20 - 50 мм. Инерционность термометров не нормирована.

Для стационарного измерения температуры наружных металлических поверхностей служит поверхностный термоэлектрический термометр типа ТХКП-XVIII (рис. 2-17, б) монтажной длиной 100мм. Рабочий конец его расположен в плоской части защитного чехла из стали 0X13.При установке эта часть чехла прижимается к нагретой поверхности и покрывается теплоизоляцией. Термометр не име­ет головки и выпускается с уд­линяющим проводом длиной 2 м. Инерционность термометра 40 с.

Измерение температуры труб пароперегревателей и экранов котлов производится поверхностными термомет­рами типов ТХАП-15М и ТХКП-15М без защитных чехлов. Термометры имеют головку со штуцером для крепления. Термоэлектроды термометров длиной каждый 15 м не изо­лированы. Инерционность термометров не нормирована. ¹ (¹ Кроме указанных изготовляются термоэлектрические термо­метры типов: для газа - ТХА-151 и ТХК-151 (при атмосферном давлении) и ТХА-280М (до 16 МПа), для жидкости и газа - ТХА-0806 и ТХК-0806 (до 0,25 и 4 МПа), для наружной поверхности труб ТХК-834, а также и другие типы термометров.)

Измерение разности температур между двумя точками осуществляется дифференциальным термоэлектрическим термометром ( рис. 2-18 а) у которого свободный конец является вторым рабочим концом.

Для точного измерения небольших температур находит применение термобатарея (рис. 2-18, б),представляющая собой ряд последовательно соединенных однотипных термометров, рабочие концы которых помещаются в зону измеряемой температуры, а сво­бодные имеют одинаковую постоянную температуру. Результирую­щая термо - э. д с. термобатареи возрастает пропорционально числу включенных термометров, что приводит к уменьшению погрешности отсчета показаний. Применяются также и дифференциальные тер­мобатареи.

С помощью последовательного соединения однотипных термо­электрических термометров можно легко определить среднюю тем­пературу контролируемой среды, если их рабочие концы располо­жены в различных местах измерений. В этом случае полученную суммарную термо - э. д. с. следует разделить на количество установ­ленных термометров.

• « Предыдущая
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• Следующая »