4-12. Устройство КТ и схемы присоединения нескольких термоэлектрических термометров к одному милливольтметру

Устройство КТ. Устройство КТ предназначено для автоматической компенсации изменения термо-э. д. с. термоэлектрического термометра, вызываемого отклонением температуры свободных концов его от градуировочной

Принципиальная электрическая схема устройства включенного в цепь термоэлектрического термометра с милливольтметром, показана на рис. 4-12-1. На этой схеме приняты следующие обозначения: термометр; термоэлектродные провода; температура рабочего конца термометра; — температура мест соединения электродов термометра с термоэлектродными проводами; температура свободных концов термометра, т. е. мест соединения термоэлектродных проводов с медными проводами добавочный манганиновый резистор в линии питания моста уравнительный манганиновый резистор для подгонки внешнего сопротивления милливольтметра до заданного значения включающего в себя сумму значений сопротивлений термоэлектрического термометра термоэлектродных проводов медных проводов приведенное сопротивление моста КТ относительно зажимов

Рис. 4 12-1. Принципиальная электрическая схема устройства включенного в цепь термоэлектрического термометра с милливольтметром.

В простейшем виде устройство КТ представляет собой равноплечий мост, три плеча и которого выполнены из манганиновой проволоки, а плечо из медной проволоки. Мост питается от источника стабилизированного напряжения, который на рис. 4-12-1 не показан.

При температуре 0°С мост уравновешен, напряжение на зажимах а и равно нулю, а термо-э. д. с. термоэлектрического термометра соответствует градуировочному значению При изменении температуры окружающего воздуха, а следовательно, и температуры свободных концов термометра, например, до значения медный резистор также увеличивает свое сопротивление до значения Вследствие этого нарушается равновесие моста и на зажимах а и возникает напряжение которое компенсирует изменение термо-э. д. с. термометра до значения здесь термо-э. д. с. термометра при

температуре свободных концов и той же температуре рабочего конца. Предполагается, что с достаточной степенью точности равно изменению термо-э. д. с. термометра

Значения компенсирующего напряжения и тока I могут быть определены по формулам

где

здесь температурный коэффициент электрического сопротивления меди; измененная температура свободных концов термоэлектрического термометра; Приведенное сопротивление моста относительно зажимов с и суммарное сопротивление милливольтметра, проводов и термометра.

Приведенное сопротивление моста относительно зажимов а и 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 дополнительное компенсирующее напряжение необходимого знака, равное термо-э. д. с. термометра соответствующей температуре рабочего конца (начальная отметка шкалы) и температуре свободных концов

Такими блоками, состоящими из устройств КТ и подавителя, снабжаются выпускаемые милливольтметры, например рассмотренные выше приборы типа

Для изготовляемых в настоящее время различных модификаций устройств КТ погрешность компенсации изменения термо-э. д. с. термометра, вызываемого отклонением температуры свободных концов ее от градуировочного значения до не превышает для термометров ТПП, ТХА и ТХК 20 мВ соответственно или

Схемы присоединения нескольких термоэлектрических термометров к одному милливольтметру. Для уменьшения числа показывающих милливольтметров, а вместе с тем и для осуществления измерений температур с помощью термоэлектрических термометров в технологических линиях и объектах по вызову применяют специальные переключатели (на 4, 6, 8, 12, 20 и более точек), позволяющие поочередно присоединять термометры или любой из них к одному милливольтметру.

Схемам присоединения термоэлектрических термометров к переключателю, милливольтметру и в особенности устройству

соединительных линий должно уделяться большое внимание, так как ток, протекающий в линии, незначителен (максимум 0,2-0,3 мА). Поэтому необходимо заботиться о надежной изоляции всех соединительных проводов, об отсутствии заземлений в линии и, наконец, о хороших контактах в местах соединений. Кроме того, сопротивление внешней цепи милливольтметра должно соответствовать заданному значению

Для термоэлектрических термометров должны применяться двухполюсные тщательно изготовленные переключатели. Желательно, чтобы переходное электрическое сопротивление каждой пары контактов переключателя не превышало 0,01 Ом.

Рис. 4-12-2. Схема присоединения показывающего милливольтметра в свободные концы термоэлектрических термометров с помощью переключателя.

Применять однополюсные переключатели не рекомендуется ввиду возможности заземления или электрического контакта между отдельными термометрами через металлические поверхности технологического оборудования, так как рабочие концы термометров могут быть не изолированы от металлических защитных гильз. Винтовые зажимы у милливольтметров и т. п. должны быть достаточно надежными и содержаться в чистоте.

У самопишущих милливольтметров переключатель обычно встроен в корпус прибора. Переключатели, предназначенные для включения термоэлектрических термометров по вызову на один и тот же показывающий милливольтметр, выпускаются нескольких типов. Если шкала милливольтметра отградуирована в градусах Цельсия, то к прибору можно присоединить только термометры с равным сопротивлением внешней цепи и одной и той же градуировки.

Простейшая схема присоединения трех термометров к показывающему милливольтметру через переключатель показана на рис. 4-12-2, где К — специальная коробка, в которой температура свободных концов термоэлектрического термометра должна контролироваться с помощью вспомогательного термометра (на схеме не показан). Эта схема присоединения термометров к одному

милливольтметру может быть использована для неответственных измерений температуры.

На рис. 4-12-3 приведена схема присоединения трех термоэлектрических термометров к показывающему милливольтметру включаемому в термоэлектрод В с использованием переключателя и дополнительного блока состоящего из устройства КТ и источника стабилизированного напряжения ИСН. Обозначения других элементов схемы соответствуют принятым выше.

Внутри соединительной коробки места соединений термоэлектродных проводов с медными С должны иметь одну и ту же температуру абсолютное значение которой роли не играет.

Рис. 4-12-3. Схема присоединения показывающего милливольтметра в термоэлектрод термоэлектрических термометров с использованием переключателя и дополнительного блока.

Включение милливольтметра с помощью переключателя в электрод В термоэлектрического термометра позволяет сократить протяженность линий из термоэлектронных проводов и использовать устройство 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 к переключателю самопишущего многоточечного милливольтметра.

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