Расчет компенсационных измерительных схем. Задания и методические указания к расчетно-графической работе. Бовкун А.Ф. - 6 стр.

                  Термоэлектрические преобразователи-термопары
        Действие термопар основано на возникновении термоэлектродвижущей
силы (термоЭДС) в цепи двух разнородных проводников при изменении
температуры места их спая, когда температура свободных концов постоянна.
        Появление термоЭДС объясняется тем, что концентрация свободных
электронов в атомной решетке проводника функционально связана как с
температурой, так и с химическим составом проводника.
        Для изготовления термопар применяются электроды в виде поволоки
диаметром от 0,5мм до 3,2мм. Два конца этих электродов соединены между собой
сваркой. Спай термопары, который соприкасается с измеряемой средой,
называется рабочим (горячим), а другой – свободным концом (холодным спаем).
Термоэлектроды соприкасаются только в рабочем конце, по всей остальной части
они изолированы друг от друга. Термоэлектроды помещают в защитный чехол,
предохраняющий их от механических повреждений и агрессивных сред. Защитный
чехол изготавливается из стали (до температуры 1000°С) и из фарфора (при
измерении более высоких температур). На рисунке электроды изображаются один
тонкой линией – положительный электрод, другой – жирной линией –
отрицательный электрод. ЭДС термопары относительно невелика (1÷6 мВ на
100°С), поэтому измерения с помощью термопар целесообразно выполнять при
значительных температурах – порядка 300°С и выше. Развиваемая каждой
термопарой ЭДС зависит только от разности температур горячего и холодного
концов.
                          E t = ϕ ( t ° ГОР − t ° ХОЛ )
        Связь нелинейная, аппроксимируется кусочно-линейной функцией. В тех
случаях, когда температура свободного конца остается неизменной (t°ХОЛ=const),
развиваемая термоЭДС будет зависеть только от температуры рабочего конца
термопары
                               E t = f ( t ° ГОР )
       Поскольку существует однозначная зависимость между ЭДС, развиваемой
термопарой и разностью температур, при которой находятся концы термопары,
для определения температуры достаточно знать ЭДС, развиваемую термопарой.
       Для изготовления термопары можно использовать любые проводники, но
наибольшее распространение получили термопары, изготовленные из следующих
специальных сплавов (первый электрод в названии – положительный):
       1) хромель-копель (эти термопары имеют условное обозначение
           градуировки ХК, применяются для измерения температур до 600°С);
       2) хромель-алюмель (эти термопары имеют условное обозначение
           градуировки ХА, применяются для измерения температур до 1000°С);
       3) платинородий-платина (эти термопары имеют условное обозначение
           градуировки ПП, применяются для измерения температур до 1500°С);
       4) вольфрам-рений (эти термопары имеют условное обозначение
           градуировки ВР, применяются для измерения температур до 2500°С);

       Для измерения термоЭДС применяют милливольтметр. Более
совершенным и точным является компенсационный метод. Измерительный
прибор градуируют вместе с той термопарой, с которой он будет работать, при
этом на шкале ставится градуировка термопары, например ХА.
       Поскольку измерительный прибор измеряет напряжение, а отградуирован
в температуре, то важно соблюдать условие чтобы свободные концы термопары
при измерениях имели бы ту же температуру, при которой отградуирован прибор.
Чаще всего это 0°С, иногда 20°С. Так как выполнить это условие трудно, то
применяются искусственные методы. С этой целью термопара удлиняется
компенсационным проводами, т.е. теми же проводами, из которых изготовлены
электроды термопары (кроме термопары ПП), концы компенсационных проводов
                                        6