Hőmérsékletmérés
HŐMÉRSÉKLETMÉRÉS Elsődleges etalonok / fix pontok / 1064,00 C Arany dermedéspontja 961,93 C Ezüst dermedéspontja 444,60 C Kén olvadáspontja 0,01 C Víz hármaspontja -182,962 C Oxigén forráspontja Reprodukálás Pt ellenállás-hőmérők PtRh Pt termoelemek
HŐMÉRŐK I. Kontakthőmérők II. Sugárzásmérők / 0-1600 C / - pirométer - termovízió A Mechanikus B Villamos C Egyéb: Folyékony kristályok Termokréta Zégergúla
Folyadéktöltésü üveghőmérők Higanyos hőmérők -38,87 +356,7 a. vékonyfalú b. vastag falú 400 o C 500 o C 600 o C 750 o C 2 BAR 10 BAR 20 BAR 70 BAR
Hőmérsékletfüggő ellenállások Hőmérséklet változás Ellenállás változás Követelmények: 1. Hőmérsékleti tényező nagy legyen 2. Fajlagos ellenállása nagy legyen 3. Lehetőleg lineáris statikus karakterisztika 4. A jellemzők legyenek stabilak LEHETNEK A fémes vezetők B félvezetők
Platina ellenállás-hőmérő: 1. Mérési tartomány: - 190 + 630 C 2. Ellenállásváltozás 100 C-ra: 40 % 3. Ellenállás 0 C-on: 100 Ω Platina ellenállás-hőmérő ELŐNYEI: 1. Nagy vegyi ellenálló képesség 2. Magas olvadáspont 3. Lineáris statikus karakterisztika /ipari igények / 4. Reprodukálhatóan gyártható Platina ellenállás-hőmérő HÁTRÁNYA: Alapanyaga drága
Nikkel-ellenálláshőmérő: 1. Mérési tartomány: - 100 + 300 C 2. Ellenállásváltozás 100 C-ra: 60 % 3. Ellenállás 0 C-on: 100 Ω Nikkel ellenállás-hőmérő ELŐNYEI: 1. Hőmérsékleti együtthatója nagyobb 1. Az alapanyag olcsóbb Nikkel ellenállás-hőmérő HÁTRÁNYAI: 1. Karakterisztikája nemlineáris 2. Gyártása nem jól reprodukálható
FÉLVEZETŐ ELLENÁLLÁSHŐMÉRŐK Közelítő összefüggés: b/t R= a e ahol R a félvezető ellenállása a az un. anyagállandó b az un. energiaállandó T az abszolút hőmérséklet R NTK T A statikus karakterisztika jellegzetességei: 1. Nemlineáris 2. Az érzékenység negatív / NTK / a
Az ellenállás mérésének módszerei Volt-ampermérős módszer Feszültség összehasonlítás Wheatstone-híd Háromvezetékes Wheatstone-híd Ellenállásmérés ohmmérővel Hányadosmérő műszer Digitális ohmmérő Négyvezetékes ellenállásmérés
Volt-ampermérős módszer
Wheatstone-híd
Háromvezetékes Wheatstone-híd
α = kf I I 1 2 = kf R R t n + + R R 2 1
Digitális ohmmérő
Négyvezetékes ellenállásmérés
TERMOELEM-HŐMÉRŐK Termoelemek Hőelemek
Alapfogalmak, meghatározások hidegpont melegpont
A termofeszültség csak a választott anyagpártól és a csatlakozási pontok hőmérséklet különbségétől függ. A vezeték mentén kialakuló hőmérsékleteloszlástól független.
A termofeszültség hőmérséklet függése U AB = + β 2 ( t,0) αt t t 2 + γ 3 3 É = α + β t + γ t 2
Termopotenciális sor Különböző fémek es ötvözetek termofeszültsége a kémiailag tiszta platinával 0 es 100 C között. T = 100 C
A termoelemek készítését és használatát meghatározó törvények A termofeszültség csak a választott anyagpártól és a csatlakozási pontok hőmérséklet különbségétől függ. A vezeték mentén kialakuló hőmérséklet-eloszlástól független.
A termoelemek készítését és használatát meghatározó törvények Termikus rövidzár: ha az inhomogén szakasz kezdete és vége azonos hőmérsékleten van, járulékos termofeszültség nem keletkezik.
TIPUS TERMOELEM ALKALMAZÁSI TARTOMÁNY C TERMOFE- SZÜLTSÉG ΔT=100 C-ra [mv] T Cu-Ko -200...600 4,25 J Fe-Ko -200...900 5,37 K NiCr-Ni -200...1200 4,04 S PtRh-Pt 0...1500 0,64 Ko=Konstantán (60% Cu+40% Ni)
A termoelemes (hőelemes) mérőkör elemei: 1. Termoelem huzalpár 5. Hidegpont 2. Érzékelési pont 6. Mérővezeték 3. Csatlakozási hely 7. Kiegészítő ellenállás 4. Kompenzáló vezeték 8. Jelfeldolgozó egység
A termoelemek alkalmazásának méréstechnikai problémái A hidegpont hőmérsékletének változása A kompenzáló vezeték olyan ötvözött anyagpár, melynek termoelektromos tulajdonságai 0-200 C között megegyeznek a termoelemével.
A termofeszültség mérési módszerei Feszültségmérés állandó mágneses műszerrel Feszültségmérés egyenáramú kompenzátorral Digitális feszültségmérők
Feszültségmérés egyenáramú kompenzátorral
Lindeck-Rothe kompenzátor
Digitális feszültségmérő
A termoelemes (hőelemes) mérőkör elemei 5.Hidegpont 1.Hőelem-huzalpár (pozitív és negatív szál) 2.Érzékelési pont 3. Csatlakozási hely 4.Kompenzációs vezeték (pozitív és negatív szál) 6.Mérővezeték 7.Vezetékkiegészítő ellenállás 8.Jelfeldolgozó egység (mérő-, regisztráló-, szabályozóműszer, távadó stb.)
A feladatra legmegfelelőbb termoelem kiválasztásának szempontjai A hőmérséklet tartomány A termoelem kémiai ellenállósága, ill. a szükséges védőburkolat alkalmazhatósága Kopás és rázkódás védelem A beilleszthetőség feltételei (a beépítendő termoelemnek meg kell felelnie a már meglévő berendezéseknek. A rendelkezésre álló furatok átmérőjét előbb meg kell határozni).
Ez a kép most nem jeleníthető meg. Ez a kép most nem jeleníthető meg. Szempontok a termoelemkialakítás kiválasztásához Földelt Földeletlen Szabadon álló
Termoelem referencia táblázat Betűjel Összetétel Hőmérséklet tartomány J Vas - Konstantán -200 C... 490 C 500 C... 1190 C K Chromega - Alomega -260 C... 290 C 300 C... 840 C 850 C... 1370 C S Platina-10% Ródium - Platina -40 C... 540 C 550 C... 1140 C 1150 C... 1760 C T Réz - Konstantán -260 C... 390 C
Köszönöm megtisztelő figyelmüket!