Сравнение старого и современного термометров сопротивления методами квалиметрии
Контрольная работа - Разное
Другие контрольные работы по предмету Разное
Сравнение старого и современного термометров сопротивления методами квалиметрии
1. Общая характеристика термометров сопротивления
Термометр сопротивления - датчик для измерения температуры, сопротивление чувствительного элемента которого зависит от температуры. Может быть выполнен из металлического или полупроводникового материала. В последнем случае называется термистором.
Металлический термометр сопротивления.
Представляет собой резистор, выполненный из металлической проволоки или плёнки и имеющий известную зависимость электрического сопротивления от температуры. Наиболее распространённый тип термометров сопротивления - платиновые термометры. Это объясняется тем, что платина имеет высокий температурный коэффициент сопротивления и высокую стойкость к окислению. Эталонные термометры изготавливаются из платины высокой чистоты с температурным коэффициентом не менее 0,003925. В качестве рабочих средств измерений применяются также медные и никелевые термометры.
Температурный коэффициент сопротивления характеризует зависимость электрического сопротивления от температуры и измеряется в кельвинах в минус первой степени.
Промышленные платиновые термометры сопротивления в большинстве случаев используются со стандартной зависимостью сопротивление-температура (НСХ), что обуславливает погрешность не лучше 0,1C (класс АА при 0C). Термометры сопротивления на основе напыленной на подложку плёнки отличаются повышенной вибропрочностью, но меньшим диапазоном температур. Максимальный диапазон, в котором установлены классы допуска платиновых термометров для проволочных чувствительных элементов составляет 660C (класс С), для плёночных 600C (класс С).
Существуют полупроводниковые термометры сопротивления - при увеличении температуры, сопротивление этих датчиков уменьшается. Применяются обычно на транспорте. Для подключения используют обычно 2-х проводную схему подключения.
Преимущества термометров сопротивления
Высокая точность измерений (обычно лучше 1C), может доходить до 0,01C.
Возможность исключения влияния изменения сопротивления линий связи на результат измерения при использовании 3-х или 4-х проводной схемы измерений
Практически линейная характеристика
Недостатки термометров сопротивления
Малый диапазон измерений (по сравнению с термопарами)
Более дорогой (по сравнению с термопарами)
Требуется дополнительный источник питания для определения температуры.
Среди всех термометров наиболее точными считаются спиртовые термометры (погрешность 0,05С) и термометры сопротивления (погрешность 0,01С), однако наибольшее распространение получили цифровые термометры, так как такой термометр невозможно разбить, мало время измерения (30-60 с), лёгкость чтения результатов, автоматическое отключение, они помнят последние показания, есть сменная шкала Цельсий-Фаренгейт и их можно использовать в полной темноте.
Областью применения, в частности, являются климатическая, холодильная и нагревательная, лабораторная техника, машиностроение, а также различные технологические процессы, техника кондиционирования, производство нагревателей, печей и аппаратов, измерение температуры твердых тел, подшипников, инструментов, газов, жидкостей, замкнутых систем трубопроводов.
По оценкам российских и зарубежных специалистов надежность современных датчиков температуры растет. Если стоит вопрос выбора контактного датчика повышенной надежности и стабильности для температур от 200 до 600С, то очень сложно найти что-то более подходящее, чем платиновый термометр сопротивления. Превалирующая часть выходов из строя современных термометров сопротивления уже связана с проблемами их крепления на объекте и проблемами во внешней измерительной цепи, а не с проблемой нестабильности ЧЭ.
2. Сравнительная часть
термометр сопротивление датчик температура
Экспериментами установлены величины коэффициентов, которые учитывают эстетические показатели качества =0,05; эргономические показатели =0.07; уменьшение показателя тепловой инерции и увеличение условного давления
Решение. Найдем интегральный показатель качества.
Определим величины изменения показателей качества нового ТС как:
; .
Полезный эффект от использования ТС:
грн;
грн.
Величину суммарного полезного эффекта от использования нового логометра находим по формуле:
грн;
Таблица 1. - Технические характеристики термометров сопротивления
Технические характеристикиМодель ТСП-1ТСП-9721Диапазон измеряемых температур, C0…+500-50…+500Номинальная статическая характеристика (НСХ) (Градуировка)Rном при 0C, Ом 46П (Градуировка 21)50П, 100П (100П)Класс допуска/точностиК-II; отклонение сопротивления 0.1 Ом (0,3+0,0045t)Класс допуска В - 70С до + 500С (0,3+0,005|t|)Показатель тепловой инерции, с12080НазначениеИзмерения температуры жидких и газообразных средИзмерения температуры жидких и газообразных средДиапазон условных давлений, мПа4(0,4; 6,3) - опционально; 6,3 - выбрано для сравненияРабочая длина мм160,200,320,400,800,1250120, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250; 1600; 2000Вес, кг1,2-30,28-0,67Материал защитной арматурыСталь 20 или IX18H9TСталь 12Х18Н10Т (старое название Х18Н10Т)Схемы соединения2-х, 3-х, 4-х пр?/p>