Использование приваренных термопар на токонесущих поверхностях
Рис.3. Временные диаграммы сигналов термопар при питании переменным током.
По результатам опытов можно сделать следующие выводы:
1. Из временных диаграмм рисунков 2 и 3 видно, что у различных термопар оказывается существенное различие в величине DU. Это объясняется тем, что и формирование рабочего спая при изготовлении термопары и создание контакта (приварка, прижим) между рабочим спаем термопары и токонесущей поверхностью происходит с элементами случайности, поэтому предсказать или обеспечить заданный результат невозможно. В проведенных, описанных выше опытах, влияние падения напряжения на рабочем спае термопары проявилось у трех термопар из восьми.
2. В проведенных опытах экспериментально подтвердилось, что величина паразитной составляющей DU зависит от градиента напряжения вдоль токонесущей поверхности:
DU=К*gradU где К-коэффициент, индивидуальный для каждой из термопар, характеризующий степень влияния градиента напряжения на величину паразитной составляющей DU;
GradU- градиент напряжения токонесущей поверхности в месте установки термопары.
В наших опытах, снятых для различных gradU, этот коэффициент для термопар ТП6 и ТП10 равнялся 0,14 мм и 0,065 мм соответственно. Заметим, что величина этого коэффициента оказалась значительно меньше диаметра рабочего спая привариваемых термопар, и даже меньше линейной длины места приварки термопары к токонесущей поверхности. Для пяти термопар из восьми не проявилось (в пределах чувствительности используемой аппаратуры) влияние падения напряжения на рабочем спае термопары, т.е. К≈0 (DU≈0).
3. При питании экспериментального устройства постоянным током использование термопар с непосредственным контактом рабочего спая с токонесущей поверхностью допустимо, если технически возможно провести опыты со сменой полярности питающего напряжения для определения термопар, у которых существенна величина паразитной составляющей DU, т.е провести отбраковку термопар. Забракованные термопары следует заменить.
В некоторых применениях, например, в случаях, когда термопары используются как детекторы кризиса теплоотдачи и т.п., забракованные термопары можно использовать с внесением соответствующей поправки. Внесение поправки заключается в необходимости скомпенсировать расчетным образом паразитную составляющую DU. В первом приближении можно считать, что градиент напряжения вдоль экспериментального устройства постоянен и равен:
gradU=U/L где U-приложенное напряжение;
L - длина экспериментального устройства.
Во время проведения калибровочных опытов со сменой полярности, для каждой из термопар легко определить индивидуальный коэффициент К (с учетом знака). Если в реальном эксперименте при конкретной величине напряжения U зафиксирован сигнал от термопары Ut, то за истинное значение сигнала термопары следует принять величину Et=Ut-K*(U/L). Такой подход допустим при отсутствии требований прецизионности к измерению температур.
4. Если через экспериментальное устройство пропускается переменный ток промышленной частоты 50 Гц, то и составляющая DU представляет напряжение переменного тока этой же частоты. Так как термо-ЭДС - это обычно сигнал в полосе частот от нуля до единиц Гц, то включение в выходную цепь термопары фильтра НЧ (например, низкочастотного усилителя постоянного тока) позволяет минимизировать величину DU до приемлемого уровня.
Немного больше о технологиях >>>
Изобретать по правилам
Задавали ли Вы себе когда-нибудь вопрос:
"Бывают ли нетворческие профессии?" Какие? Фрезеровщик на заводе
приделал несколько линз и зеркал к обычному станку. Теперь он, даже не
поворачивая головы, видит все шкалы, не надо "нырять" к нониусам,
терять время, с ...
Причинность и взаимодействие в физике
Раскрытие
содержания и конкретизация понятий должны опираться на ту или иную конкретную
модель взаимной связи понятий. Модель, объективно отражая определенную сторону
связи, имеет границы применимости, за пределами которых ее использование ведет
к ложным выводам, но в границах ...
