ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
33
Формула (4) показывает , что термоэлектродвижущая сила (ТЭДС)
термопары пропорциональна разности температур спаев (контактов).
Постоянная термопары с численно равна
термоэлектродвижущей силе, возникающей при разности температур
спаев в 1 градус. Наиболее распространенные термопары : медь-константан,
железо-константан, железо -никель , платина-платинородий и др. имеют
среднюю величину с порядка (5-100) мкВ/К .
Зависимость ТЭДС от разности температур
спаев позволяет использовать термопары в
качестве термоэлектрических термометров. С этой
целью составляется цепь, изображенная на рис.5.
Спай b термопары , составленной из проводников 1
и 2 (на рис.6 они показаны разной толщины),
поддерживается при постоянной известной
температуре T
b
(например, при температуре
тающего льда или комнатной температуре ). Спай a
помещается в среду, температура T
a
которой подлежит измерению . Зная
постоянную с данной термопары и измеряя гальванометром Г
термоэлектродвижущую силу
ε
, рассчитывают температуру T
a
.
Обычно шкалу гальванометра градуируют непосредственно в
градусах. Термоэлектрический термометр обладает существенными
преимуществами перед ртутным. Он очень чувствителен , имеет малую
температурную инерцию , применим в широком диапазоне температур,
позволяет измерять температуру малых объемов среды (практически – точек
среды). Кроме того, он допускает дистанционные измерения, т.е.
определение температуры объекта,
расположенного на большом
расстоянии от места измерения
или недоступного для
непосредственного измерения.
Описание схемы и метода
измерения
термоэлектродвижущей силы
В данной лабораторной
работе термопара состоит из двух
разнородных проволок диаметром
1-2 мм, для лучшего контакта
сваренных своими концами
(рис.6). Одна из проволок
разомкнута и на концах ее укреплены две клеммы К, к которым можно
присоединить измерительный электрический прибор. Правый спай
термопары опущен в сосуд, наполненный водой комнатной температуры .
Левый спай опущен в такой же сосуд с водой, температура которой может
изменяться путем подогревания с помощью электроплитки, и для
поддерживания равномерного распределения температуры он снабжен
Г
1
2
a
b T
b
Рис.5
Эл. печь
К
b
a
1
2
2
Рис
6
33
Ф орм у ла (4) п ока зыва ет , что т ерм оэлект род виж у щ а я сила (Т ЭД С )
т ерм оп а ры п роп орцион а ль н а ра зн ост и тем п ера т у рсп а ев (кон т а кт ов).
П остоя нная терм опары с ч исленно равна
терм оэлек трод виж ущ ей силе, возник ающ ей при разности тем ператур
спаев в 1 град ус. Н а иболее ра сп рост ра н ен н ые т ерм оп а ры: м ед ь -кон ст а н т а н ,
ж елезо-кон ст а н т а н , ж елезо-н икель , п ла т ин а -п ла т ин ород ий и д р. им ею т
сред н ю ю величин у сп оря д ка (5-100) м кВ/К .
1 За висим ост ь Т ЭД С от ра зн ост и т ем п ера т у р
сп а ев п озволя ет исп оль зова ть т ерм оп а ры в
Г ка честве т ерм оэлект рических т ерм ом ет ров. С эт ой
2 цель ю сост а вля ет ся цеп ь , изобра ж ен н а я н а рис.5.
С п а й b т ерм оп а ры, сост а влен н ой из п ровод н иков 1
и 2 (н а рис.6 он и п ока за н ы ра зн ой т олщ ин ы),
a b Tb п од д ерж ива ет ся п ри п ост оя н н ой извест н ой
т ем п ера т у ре Tb (н а п рим ер, п ри тем п ера т у ре
Рис.5 т а ю щ его ль д а или ком н а т н ой т ем п ера т у ре). С п а й a
п ом ещ а ет ся в сред у , т ем п ера т у ра Ta кот орой п од леж ит изм ерен ию . Зн а я
п остоя н н у ю с д а н н ой т ерм оп а ры и изм еря я га ль ва н ом ет ром Г
т ерм оэлект род виж у щ у ю силу ε , ра ссчит ыва ю т т ем п ера т у ру Ta.
Обычн о шка лу га ль ва н ом ет ра гра д у иру ю т н еп осред ст вен н о в
гра д у са х . Т ерм оэлектрический т ерм ом ет р обла д а ет су щ ест вен н ым и
п реим у щ ест ва м и п еред рт у т н ым . Он очен ь чу вст вит елен , им еет м а лу ю
т ем п ера т у рн у ю ин ерцию , п рим ен им в широком д иа п а зон е т ем п ера т у р,
п озволя ет изм еря ть т ем п ера т у ру м а лых объ ем ов сред ы (п ра кт ически – т очек
сред ы). К ром е т ого, он д оп у ска ет д ист а н цион н ые изм ерен ия , т.е.
оп ред елен ие т ем п ера т у ры объ ект а ,
ра сп олож ен н ого на боль шом
К ра сстоя н ии от м ест а изм ерен ия
или н ед ост у п н ого д ля
2 2 н еп осред ст вен н ого изм ерен ия .
1 О писаниесхем ы и м етод а
изм ерения
терм оэлек трод виж ущ ей силы
a b В д а н н ой ла бора т орн ой
ра бот е т ерм оп а ра состоит из д ву х
ра зн ород н ых п роволок д иа м ет ром
Эл. п ечь
1-2 м м , д ля лу чшего кон т а кт а
Рис 6 сва рен н ых своим и кон ца м и
(рис.6). Од н а из п роволок
ра зом кн у т а и н а кон ца х ее у креп лен ы д ве клем м ы К, к кот орым м ож н о
п рисоед ин ит ь изм ерит ель н ый электрический п рибор. П ра вый сп а й
т ерм оп а ры оп у щ ен в сосу д , н а п олн ен н ый вод ой ком н а т н ой т ем п ера т у ры.
Л евый сп а й оп у щ ен в т а кой ж е сосу д с вод ой, т ем п ера т у ра кот орой м ож ет
изм ен я т ь ся п у т ем п од огрева н ия с п ом ощ ь ю элект роп литки, и д ля
п од д ерж ива н ия ра вн ом ерн ого ра сп ред елен ия т ем п ера т у ры он сн а бж ен
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- …
- следующая ›
- последняя »
