Файл: 1. Назначение и типы измерителей давления.docx

В термоэлектрических термометрах берется за основу зависимость термоэлектродвижущей силы термометра от температуры.

В авиации широкое применение получили электрические термометры сопротивления, используемые для измерения температуры в сравнительно небольшом диапазоне (например, масла, наружного воздуха), и термоэлектрические термометры, применяемые для измерения температуры газов газотурбинных реактивных двигателей, а также температуры турбостартеров и головок цилиндров поршневых двигателей.

14. Общие сведения о электрических термометрах сопротивления (принцип действия, требования, материалы изготовления, недостатки).

Работа электрических термометров сопротивления основана на свойстве проводников (или полупроводников) изменять свое электрическое сопротивление при изменении температуры.

Известно, что с увеличением температуры электрическое сопротивление металлических проводников увеличивается, а с уменьшением температуры сопротивление уменьшается.

При выборе материала проводника теплочувствительного элемента для термометров сопротивления исходят из следующих общих требований:

- Должна быть однозначная зависимость сопротивления материала от температуры;

- Материал должен обладать по возможности большим и постоянным температурным коэффициентом электрического сопротивления;

- Материал для теплочувствительного элемента целесообразно выбирать с большим удельным сопротивлением;

- Выбор материала должен обеспечивать высокую чувствительность схемы, удобство в изготовлении приемника, надежность в эксплуатации;

- Среда не должна влиять на чувствительный элемент;

- Материал должен иметь постоянные химические и физические свойства.

Основными материалами для изготовления приемников термометров сопротивления являются медь, никель, железо, платина и селит, имеющие большой температурный коэффициент сопротивления α.

Недостатки термометров сопротивления

---

Электрические термометры сопротивления используются для измерения температур в сравнительно узком диапазоне (от -50º до +150ºС). Препятствием для расширения диапазона в сторону положительных температур является непостоянство величины температурного коэффициента сопротивления материала теплочувствительного элемента приемника.

При температурах более +150ºС температурных коэффициент неравномерно и резко меняется, что не позволяет изготовить шкалу прибора, удобную для отсчета температур. Кроме того, при температурах, выше 150-160ºС теплочувствительный элемент приемника быстро выходит из строя вследствие повреждения мест пайки выводов обмотки и штырьков разъёма или перегорания обмотки.

Для измерения температуры выше +150ºС (выходящих газов из сопла реактивного двигателя и др.) применяют термоэлектрические термометры.

---

15. Назначение, конструктивное исполнение и работа термометра сопротивления ТУЭ-48.

Унифицированный электрический термометр сопротивления ТУЭ-48 предназначен для дистанционного измерения температуры масла, воды и других сред.

В комплект термометра входят указатель и приемник.

Теплочувствительный элемент приемника R_t из никелевой проволоки включен в схему неуравновешенного измерительного моста постоянного тока. В качестве указателя используется логометр магнитоэлектрической системы с подвижным магнитом.

Принцип работы схемы при измерении температуры состоит в изменении баланса плеч моста, за счёт изменения температуры, а соответственно и сопротивлений его элементов.

Устройство термометра ТУЭ-48

В качестве указателя термометра применен логометр магнитоэлектрической системы с подвижным магнитом.

Шкала указателя имеет размах 120^о с диапазоном измерения от —70° до +150° С, цена деления 10° С.

По конструкции приемник типа П-1 неразъемный. Приемник состоит из теплочувствительного элемента, трубки и штепсельного соединения. Теплочувствительный элемент состоит из никелевой неизолированной проволоки, намотанной на пластины из слюды.

Основные технические данные термометра ТУЭ-48:

1. Диапазон измеряемых температур среды, в которых работает термометр -70 до +150^оС.

2. Рабочий диапазон температур от -40 до +130^оС.

3. Погрешность измерения:

-при +20 ± 5 ^оС составляет ± 5 ^оС;

-при +50 ± 5 ^оС составляет ± 7 ^оС;

-при +120 ± 5 ^оС составляет ± 8 ^оС;

4. Электропитание прибора от сети постоянного тока, напряжением 27В.

Указатели и приёмники из других комплектов взаимозаменяемы.

Вес комплекта 3,5 кг.

16. Назначение, конструктивное исполнение и работа термометра сопротивления ТНВ-15.

Дистанционный электрический термометр сопротивления ТНВ-15 предназначен для измерения температуры наружного воздуха при скоростях полета до 1800 км/час.

---

В комплект термометра входят указатель ТВН-1 и приемник П-5.

Принцип действия. Измерение температуры воздуха, перемещающегося с большой скоростью, составляет определенную трудность. Воздушный поток, сталкиваясь с приемником термометра, тормозится, и теплочувствительный элемент воспринимает не истинную температуру заторможенного воздуха так как при торможении кинетическая энергия частиц воздуха превращается в тепловую, и термометр дает завышенные показания.

Для измерения истинной температуры воздушного потока применяется термометр с датчиком, представляющим собой трубку, которая сначала сужается, а затем расширяется. В самое узкое сечение трубки, называемое критическим, помещается теплочувствительный элемент.

При малой скорости полета - скорость потока в критическом сечении дозвуковая и трубка работает, как трубка Вентури. При скоростях полета М ≥ 0,5 скорость потока в критическом сечении становится равной местной скорости звука. Эта скорость называется критической.

Если включить теплочувствительный элемент датчика в электроизмерительную схему, то по показаниям указателя термометра сопротивления можно определить температуру в невозмущенном потоке.

Электрическая схема термометра ТНВ-15, представляет собой измерительный мост, к одной из диагоналей которого подается электропитание от сети постоянного тока напряжением 27В. Во вторую диагональ включены две рамки логометра.

Теплочувствительный элемент приемника изготовлен из никелевой проволоки.

Измерителем в схеме служит двухкатушечный логометр с подвижными рамками. Равновесие моста обусловлено равенством протекания токов в рамках логометра. Взаимодействуя с неравномерным полем постоянного магнита логометра, рамки устанавливают подвижную систему и стрелку указателя против среднего деления шкалы.

При любом другом значении температуры сопротивление приемника имеет определенную величину, равновесие моста нарушается, изменяется соотношение токов в рамках. Причем каждому отношению токов соответствует единственное положение подвижной системы.

---

Для приведения подвижной системы в исходное положение при выключенном питании и для обеспечения токоподвода к подвижным рамкам используются спиральные пружины (волоски).

Приемник П-5 предназначен для преобразования неэлектрической величины — температуры заторможенного потока воздуха — в электрическое сопротивление теплочувствительного элемента.

По конструкции приемник П-5 выполнен неразъемным. Он состоит из теплочувствительного элемент, корпуса, диффузора, конфузора и штепсельного разъема.

Теплочувствительный элемент представляет собой кольцо из красной меди, на котором намотана никелевая изолированная проволока диаметром 0,05 мм. Кольцо размещено в узком сечении приемника.

Основные технические данные термометра ТНВ-15:

1. Диапазон измеряемых температур среды, в которых работает термометр от -60 до +130 ^оС.

2. Рабочий диапазон температур от -40 до +130 ^оС.

3. Основная погрешность приёмника не превышает ±4 ^оС в рабочем диапазоне.

4. Электропитание прибора от сети постоянного тока, напряжением 27В.

5. Указатели и приёмники из других комплектов взаимозаменяемы.

---