Приборы аналитического контроля. Балабанов П.В - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

стоянной температуры
0
T на внешних поверхностях исследуемых образцов. Термометрами сопротивления RK2 и RK1, изго-
товленными из медной проволоки, измеряют температуру термостатирования
0
T и
1
T источника теплоты. Указанные тер-
мометры сопротивления включены в мостовую измерительную схему 5 (рис. 2.5), питаемую от источника питания 6, так, что
выходное напряжение с мостовой схемы является функцией разности температур
01
TT −
. Выходной сигнал усиливается уси-
лителем 8 и поступает на АЦП 9. ПК регистрирует изменение разности температур во времени. Напряжение питания подво-
дится на нагреватель 1 с блока питания 7 при замыкании ключа К, управляемого ПК посредством ЦАП 10.
Рис. 2.5. Мостовая измерительная схема
2.2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА
Для расчета автоматизированной установки необходимо иметь следующие исходные данные:
а) толщина исследуемых образцов
8
4
=h мм;
б) диапазон измерения по теплопроводности
05,0
4min
=
λ К)Вт/(м
⋅
, 95,0
4max
=
λ
К)Вт/(м⋅ ;
в) максимальный перегрев образца выше температуры термостатирования в эксперименте не должен превышать
10
max
=t °С;
г) сопротивление нагревателя
790=R Ом;
д) толщина слоев измерительной ячейки
3,0
1
=h мм, 3,0
2
=
h мм, 1
3
=
h мм;
е) материал слоев измерительной ячейки: первый слой – медь, второй слой – трансформаторная бумага, третий слой –
сталь нержавеющая;
ж) диаметр первого слоя
=D 0,1 м;
з) сопротивления измерительной схемы (рис. 2.5)
1621
=
=
RR Ом, 2,141
=
RK Ом, 2,142 =RK Ом при температуре 0
°С;
и) напряжение питания мостовой схемы
13
пит
=
U В.
2.3. ПОРЯДОК РАСЧЕТА
2.3.1. Определение напряжения питания нагревателя
измерительной ячейки
По справочным данным [6] определим теплопроводности меди 250
1
=
λ
Вт/(мК) , трансформаторной бумаги
15.0
2
=λ Вт/(мК) , нержавеющей стали 42
3
=λ Вт/(мК) .
Для того чтобы определить напряжение, подаваемое на нагреватель измерительной ячейки, рассчитаем вначале макси-
мальную мощность
1
W , обеспечивающую максимальный перегрев исследуемого образца выше температуры термостатиро-
вания
10
max
=t °С в эксперименте. Для этого воспользуемся формулой (1.6), из которой определим
=
λ
+
λ
+
λ
+
λ
=
3
3
2
2
1
1
max4
4
1
max
1
6
1
2
h
hhh
h
t
W
6
3333
3
1045,6
42
101
15.0
103,0
250
103,0
6
1
95.0
108
103,0102 ⋅=
⋅
+
⋅
+
⋅
+
⋅
⋅⋅=
−−−−
−
Вт/м
3
.
Определим объем
V первого слоя модели (рис. 2.1)
(
)
622
1
10355,241000/1,014,33,04/
−
⋅=⋅⋅⋅=π= DhV м
3
.
Максимальное напряжение, подводимое к нагревателю, вычислим по формуле
10910355,27906124516
6
1
=⋅⋅⋅==
−
RVWU В.

Страницы