книги / Теплотехнические измерения и приборы

приборов класса 1,0) нормирующего значения измеряемой вели­ чины.

Для приборов МВУ6-51А (41А) с односторонней шкалой приме­ няют блок БУ-11 с устройством КТ-3, а для приборов с безнулевой шкалой блок БУ-11 с устройством КТ-4, снабженным подавителем.

Милливольтметры узкопрофильные со световым указателем изго­ товляются большого габарита с размерами наличника 240 х 30 мм и длиной шкалы 200 мм, класса точности 0,5; среднего габарита с раз­ мером наличника 160 х 30 мм и длиной шкалы 120 мм, классов точ­ ности 0,5 и 1,0; малого габарита с размером наличника 100 х 30 мм и длиной шкалы 65 мм, классов точности 1,0 и 1,5, Приборы малого

и записи температуры в одной точке и в нескольких (обычно 2—6) точках на одной диаграммной ленте. Одноточечные самопишущие милливольтметры могут быть выполнены с двухили трехпозицион­ ным регулирующим устройством, которое может быть использовано также и для сигнализации температуры. Измерительный механизм самопишущего прибора, разработанного НПО «Термоприбор», вы­ полнен с внутрирамочным магнитом и подвижной частью на растяж­ ках. Имеются самопишущие приборы, у которых в измерительном механизме используется внешний магнит.

Рассмотрим показанную на рис. 4-11-11 упрощенную кинемати­ ческую схему механизма одноточечного самопишущего милливольт­ метра. Основными узлами являются лентопротяжный механизм, служащий для продвижения диаграммной ленты 2, и механизм записи показаний прибора на диаграммной ленте. Лентопротяжный

механизм включает в себя: катушку 4, подающую диаграммную лен­ ту; ведущий барабан 3 с направляющими штифтами, входящими в перфорационные отверстия диаграммной ленты; редуктор веду­ щего барабана (на схеме не показан), катушку 1, принимающую

с собачкой 13 и кулисы 11 поднимает или опускает падающую дужку 8.

Привод кинематической схемы осуществляется синхронным дви­ гателем СД-2 посредством пары зубчатых колес. Двигатель и зубча­ тые колеса на рис. 4-11-11 не показаны. Как видно из схемы, собачка планки, прижимаемая пружиной, скользит по поверхности кулачка, который вращается с определенной скоростью. Благодаря этому периодически через каждые 20 с собачка планки попадает в углуб­ ление кулачка и опускает вниз кулису и падающую дужку. Послед­ няя в свою очередь опускается на стрелку 9, которая прижимает красящую ленту 5 к диаграммной ленте, в результате чего на ней отпечатывается одна цветная точка. В результате на диаграммной ленте, движущейся со скоростью 20, 40 или 80 мм/ч, получается точечная линия или кривая, характеризующая показания прибора за определенный промежуток времени,

В самопишущих приборах этого типа стрелка прижимает крася­ щую ленту к диаграммной ленте, проходящей через прямолинейный направляющий валик 6. Поэтому запись показываемой температуры прибором осуществляется в прямоугольных координатах, несмотря на то, что стрелка движется вдоль круговой шкалы 7 с радиусом, равным длине стрелки, закрепленной на рамке 10.

В приборах, предназначенных для записи 2—6 точек, количество красящих лент равно числу точек. Красящие ленты монтируются на специальной раме-качалке, приводимой в действие от кулисы при ее подъеме посредством храповика и профилированного кулачка, имеющих общую ось. Кроме того, многоточечные приборы снаб­ жают двухполюсным переключателем и указателем точек, показы­ вающим порядковый номер подключенного термоэлектрического термометра и одновременно цвет красящей ленты для этой точки. Измерительная схема самопишущего милливольтметра выполнена аналогично показанной на рис. 4-11-3.

Пределы допустимой основной погрешности показаний самопи­ шущего милливольтметра не превышают ± 1 % , а записи ±1,5% нормирующего значения измеряемой величины, выраженного в мил­ ливольтах.

Самопишущие милливольтметры предназначены для работы при температуре окружающего воздуха от 10 до 50°С и относительной влажности до 80% (при температуре 30°С), при отсутствии корро­ зионной среды. Приборы не могут быть использованы для работы во взрывоопасных и пожароопасных помещениях.

температуре свободных концов ?й и той же температуре t рабочего конца. Предполагается, что Uab с достаточной степенью точности равно изменению термо-э. д. с. термометра Е (f0, tü).

Значения компенсирующего напряжения U ab и тока / могут быть опреде­ лены по формулам

R n — суммарное сопротивление милливольтметра, проводов и термометра. Приведенное сопротивление моста относительно зажимов а и b определяется

по формуле

Если милливольтметр имеет безнулевую шкалу, то схема моста устройства КТ усложняется. В схему устройства КТ должен быть включен элемент (подавитель), позволяющий получить дополни­ тельное компенсирующее напряжение U„K необходимого знака, равное термо-э. д. с. термометра Е (/„, t0), соответствующей темпера­ туре рабочего конца tH(начальная отметка шкалы) и температуре свободных концов tQ*= 0°С.

Такими блоками, состоящими из устройств КТ и подавителя, снабжаются выпускаемые милливольтметры, например рассмотрен­ ные выше приборы типа МВУ6-51А и МВУ6-41А.

Для изготовляемых в настоящее время различных модификаций устройств КТ погрешность компенсации изменения термо-э. д. с. термометра, вызываемого отклонением температуры свободных кон­

Схемы присоединения нескольких термоэлектрических термомет­ ров к одному милливольтметру. Для уменьшения числа показываю­ щих милливольтметров, а вместе с тем и для осуществления изме­ рений температур с помощью термоэлектрических термометров в технологических линиях и объектах по вызову применяют спе­ циальные переключатели (на 4, 6, 8, 12, 20 и более точек), позволяю­ щие поочередно присоединять термометры или любой из них к одно­ му милливольтметру.

Схемам присоединения термоэлектрических термометров к пере­ ключателю, милливольтметру и в особенности устройству соеди­

милливольтметру может быть использована для неответственных измерений температуры.

На рис. 4-12-3 приведена схема присоединения трех термоэлект­ рических термометров к показывающему милливольтметру М, вклю­ чаемому в термоэлектрод В с использованием переключателя Я и дополнительного блока Б, состоящего из устройства КТ и источ­ ника стабилизированного напряжения ИСН. Обозначения других элементов схемы соответствуют принятым выше.

Внутри соединительной коробки КС места соединений термо­ электродных проводов Аг и Вхс медными С должны иметь одну и ту же температуру tv абсолютное значение которой роли не играет.

Рис. 4-12-3. Схема присоединения показывающего мил­ ливольтметра в термоэлектрод термоэлектрических тер­ мометров с использованием переключателя и дополни­ тельного блока.

Включение милливольтметра с помощью переключателя в элект­ род В термоэлектрического термометра позволяет сократить протя­ женность линий из термоэлектронных проводов и использовать устройство КТ, рассчитанное на присоединение одного термометра, для двух, трех и более термометров одной и той же градуировки. По такой же схеме целесообразно присоединять термоэлектрические термометры и блок Б к переключателю самопишущего многоточеч­ ного милливольтметра.

Если дополнительный блок Б, состоящий из устройства КТ и источника стабилизированного напряжения ИСН, будет рассчи­ тан на присоединение нескольких термоэлектрических термомет­ ров, то возможно осуществить присоединение милливольтметра к свободным концам термометров, что, однако, менее экономично, чем присоединение по схеме рис. 4-12-3.

При измерении термо-э. д. с. термоэлектрического термометра милливольтметром необходимо учитывать собственное потребление мощности прибором. Если термо-э. д. с., развиваемая термометром,

через значение тока / по уравнению (4-13-1) и учитывая (4-13-2), получаем:

Таким образом, напряжение на зажимах милливольтметра всегда

меньше, чем термо-э. д. с., развиваемая термометром, на значение, D

равное падению напряжения во внешней цепи, т. е. на UаЬ Ам =

= IRBB. Падение напряжения тем меньше, чем больше внутреннее сопротивление милливольтметра по сравнению с его внешним сопро­ тивлением RBB. Поэтому, как отмечалось выше, внутреннее сопро­ тивление милливольтметров делается достаточно большим.

Ниже приводится пример оценки предельной погрешности измерения температуры среды милливольтметром в комплекте с тер­ моэлектрическим термометром при нормальных условиях,

П р и м е р . Определим приближенное значение предельной погрешности измерения температуры перегретого водяного пара показывающим милливольт­ метром типа МВУ6-51А класса точности 0,5 со шкалой 200—600°С (градуи­ ровка Х А ) в комплекте с термоэлектрическим термометром Т Х А и дополнитель­ ным блоком БУ-11 (вариант схемы устройства КТ-4) при нормальных условиях. Милливольтметр показывает температуру пара 540°С.

Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности показаний милли­ вольтметра при диапазоне измерения £ д = 16,78 мВ равны:

Применяемая в этом примере методика оценки предельной погрешности показаний для комплекта хорошо согласуется с опытными данными. Погреш­ ность комплекта по опытным данным по сравнению с расчетным значением меньше примерно на 15— 18%. Однако вероятность значения погрешности ôK остается невыясненной.

При измерении температуры милливольтметром в комплекте с термоэлектрическим термометром в эксплуатационных условиях возможно изменение погрешности, так как внутреннее сопротив­ ление милливольтметра, а также внешнее сопротивление его могут в процессе измерения изменяться в зависимости от ряда обстоя­ тельств. Внутреннее сопротивление милливольтметра RKзависит от температуры окружающего воздуха. Сопротивление соединительных проводов RT_„ изменяется в зависимости от температуры воздуха в помещении и поверхностей нагрева оборудования, если провода проложены вблизи них. Сопротивление термоэлектродов погружен­