Платиновые термометры сопротивления
Чистая платина отвечает в наибольшей степени всем основным требованиям, предъявляемым к металлам для изготовления ЧЭ термометров сопротивления. Термометры с ЧЭ из платиновой проволоки диаметром от 0,05 до 0,1 мм применяются в лабораторной и промышленной практике для измерения температуры от —260 до 750°С. При применении платиновых термометров сопротивления для измерения температуры от -260 до -180С необходимо иметь в виду, что в этом случае приходится измерять весьма малые сопротивления, особенно в нижней части температурного интервала. Поэтому при измерении низких температур платиновыми термометрами сопротивления необходимо применять в комплекте с ними измерительные приборы, которые позволяют измерять с высокой точностью сотые доли Ома.
Чувствительный элемент термометра должен быть надежно защищен от возможного механического повреждения, попадания влаги, загрязнения платины, губительного действия на нее восстановительных и агрессивных газов, содержащихся в среде, температуру которой измеряют термометром.
К недостаткам платины следует отнести отклонение от линейного закона зависимости ее сопротивления от температуры. Однако все другие достоинства платины в достаточной степени искупают указанный недостаток и позволяют считать платиновый термометр сопротивления наиболее точным из числа первичных преобразователей, предназначенных для измерения температур в той же области.
|
|
|
По шкале ITS-90 (МТШ-90) платина для образцовых термометров сопротивления должна соответствовать следующим характеристикам по сопротивлению (соотношение сопротивлений определяет чистоту платины):
Чаще всего термометр изготовляют из проволоки 0.05…0.1 мм, которую закрепляют на изоляционном каркасе (слюда, фосфор, кварц). Проволока наматывается бифилярно (чтобы исключить появление индукционного сопротивления) на изоляционный каркас, существует два подводящих контакта. Чувствительный элемент (ЧЭ) помещают в стеклянную защитную оболочку. Термометры для температур ниже 90К помещают в герметичную гильзу с гелием под давлением 100-200 мм.рт.ст.
Нынешние ГОСТы, посвященные термометрам сопротивления:
ГОСТ 6651-2009
Государственная система обеспечения единства измерений. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний
и ГОСТ 8.461-2009
Государственная система обеспечения единства измерений. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Методика поверки
По ГОСТ 6651-2009
(метод функции Каллендара- Ван Дюзена)
Температура определяется по таблицам для термометров или с помощью пересчета обратной функции.
|
|
|
Есть и другой метод – согласно МТШ-90 (указан в ГОСТ 8.461)
Медные термометры сопротивления:
ГОСТы те же самые, что для платины. Градуировки – см. в ГОСТах.
К достоинствам меди, как материала, применяемого для изготовления чувствительных элементов технических термометров сопротивления типа ТСМ, следует отнести:
+дешевизну,
+ простоту получения тонкой проволоки в различной изоляции (технологичность),
+возможность получения проводниковой меди высокой чистоты
+механическую прочность
+ достаточно стабильные свойства (воспроизводимость)
+линейная зависимость сопротивления от температуры
Недостатки:
-малое удельное электрическое сопротивление (ρ = 1,7 ∙ 10-8 Ом∙м, примерно в 6.3 раза меньше, чем у платины); соответственно, большие размеры;
-интенсивная окисляемость при невысоких температурах;
Температурный коэффициент электрического сопротивления проводниковой меди лежит в пределах от 4,2-10-3 до 4,27 • 10-3 1/K.
Зависимость электрического сопротивления меди от температуры в широком интервале температур (от -50 до +180С) подчиняется уравнению:
|
|
|
где 
— сопротивления данного образца меди (чувствительного элемента медного термометра) соответственно при температуре t и 0°С; а — температурный коэффициент электрического сопротивления, характерный для данного образца медной проволоки, из которого изготовлен ЧЭ термометра.
В атмосфере инертных газов медь ведет себя устойчиво при более высоких температурах. При установлении верхнего температурного предела применения медного термометра сопротивления необходимо учитывать, какой электрической изоляцией покрыта медная проволока, из которой изготовлен его чувствительный элемент.
Для изготовления обычно используется проволока 0.05-0.1 мм в эмалевой изоляции.
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 24; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!