книги / Теплотехнические измерения и приборы
..pdfсдиапазоном измерения и —12СГС начальное давление равно при мерно 2,6 кгс/см2 (0,26 МПа), а прирост давления при 120° С равен 43,7 кгс/см2 (4,37 МПа). При диапазоне измерения 20—120СС начальное давление равно примерно 4,9 кгс/см2 (0,49 МПа), а при рост давления при температуре 120°С равен 41,5 кгс/см2 (4,15 МПа). Термобаллон конденсационных термометров имеет небольшие по сравнению с газовыми термометрами размеры (длина 78, диаметр 16 мм). Длина соединительного капилляра от 0,6 до 25 м.
Характерной особенностью конденсационных термометров явля ется значительная неравномерность шкалы. Для линеаризации статической характеристики и, следователь но, получения равномерной шкалы некото рые типы манометрических конденсацион ных термометров (например ТГ1П2-1) снаб жаются специальным дополнительным уст ройством (рис. 3-2-4). Упоры 1 дополни тельного устройства 2 подводятся к мано метрической пружине 3 с внешней стороны так, что при ее раскручивании пружина последовательно ложится на них, начиная
супора, расположенного рядом с ее за
крепленным концом. При этом постепенно все большая часть длины пружины исклю чается из работы, а вместе с тем вводится нелинейность, которая противоположна не линейности изменения давления насыщен ного пара в термосистеме от температуры. Это и обеспечивает получение равномерной шкалы конденсационного термометра.
Другой характерной особенностью кон денсационных термометров является то, что рабочее давление в термосистеме для дан ного конденсата зависит только от диапа зона измерения и изменения давления на
сыщенного пара этого конденсата от температуры. Другие же параметры термометра не оказывают влияния на рабочие давле ния в его термосистеме. Поэтому изменение показаний термо метра, вызываемое отклонением температуры окружающего воз духа от 20°С, обусловливается главным образом изменением модуля упругости материала применяемой манометрической пружины и значением допускаемого непостоянства показаний прибора.
Показания конденсационных термометров зависят от высоты расположения термобаллона (выше или ниже) по отношению к кор пусу прибора, а также и от изменения атмосферного давления.
Зависимость показаний конденсационного термометра от высоты расположения термобаллона по отношению к корпусу прибора имеет место в том случае, когда по условиям измерений в мано метрической пружине и капилляре рабочее вещество находится
в жидкой фазе. Это имеет место в тех случаях, когда температура среды, в которую погружен термобаллон, выше температуры воз духа, окружающего корпус прибора и капилляр. Если в этом
случае термобаллон будет расположен выше |
корпуса прибора, |
то показания термометра будут завышены, а |
если ниже — зани |
жены. При этом погрешность показаний термометра в начале шкалы будет больше, чем в конце шкалы, так как в последнем случае давление столба рабочей жидкости в капилляре будет весьма малой долей общего давления в термосистеме. Например, для термометра с диапазоном измерения 0—120°С, термосистема кото рого заполнена хлористым метилом, при расположении термобал лона выше корпуса прибора на 10 м погрешность при 40°С равна +3,9°С, а при 110°С —+1,3°С. Атмосферное давление в слу чае его изменения нагружает или разгружает манометрическую пружину термометра, вызывая скручивание или распрямление ее, что и обусловливает изменение показаний термометра. Если увеличение или уменьшение атмосферного давления будет иметь малое значение по сравнению с давлением в термосистеме, то с влия нием его можно не считаться. Например, при измерении темпера туры от 60 до 120°С термометром, заполненным хлористым мети
лом, |
с погрешностью за счет изменения атмосферного давления |
|
на ± |
5% |
нормального можно не считаться, так как эта погрешность |
при 60°С |
составляет около 0,1°С, а при 110°С около 0,04° С. |
Термометры жидкостные. Для заполнения термосистемы жид костных манометрических термометров применяют пропиловый алкоголь, метансилол, силиконовые жидкости и т. п. Для жид костных термометров длина соединительного капилляра 0,6— 10 м.
Термометры жидкостные позволяют измерять температуру от *—150 до +300°С. Они выпускаются с различными диапазонами измерения температуры в указанном интервале. Шкала жидкост ных термометров получается практически равномерной.
Термометры жидкостные существенно отличаются от газовых и конденсационных, так как жидкости, применяемые в качестве заполнителей, практически несжимаемы. В термометрах этого типа объем термобаллона для данной рабочей жидкости должен быть согласован с диапазоном измерения прибора, с изменением объема внутренней полости манометрической пружины при рабочем ходе свободного конца ее [см. (10-2-8)], а вместе с тем и с измене нием давления в термосистеме [см. (10-2-7)].
При нагреве термобаллона от t„ до tK жидкость расширяется, а термобаллон увеличивает свой объем. Вследствие этого при нагреве термобаллона из него будет вытесняться рабочая жид кость объемом
ДК = К (Р — За) (/к — |
(3-2-4) |
где V — внутренний объем термобаллона, м3; Р *— объемный коэф фициент расширения жидкости, К-1; а *— коэффициент линейного расширения материала термобаллона, К"1.
Вытесненный из термобаллона объем жидкости АV вследствие охлаждения от tKдо температуры окружающего воздуха tB умень шится до значения ДКВ. При этом настолько же увеличит мано метрическая пружина объем своей внутренней полости ДУ„. В этом случае имеем:
ЛУ„ = Д1/П Г (Р-За) (/,- /„ ) |
(3-2-5) |
1 + Р ((к — (в)
Решая это уравнение относительно V, получаем:
у ДУпП+РЦс-Ш |
(3-2-6) |
|
(Р -За)(/к- < и) |
||
|
Из выражения (3-2-6) видно, что чем больше диапазон изме рения жидкостного термометра, тем меньше должен быть внутрен ний объем термобаллона при одинаковых прочих условиях. Напри мер, для жидкостных термометров с диапазоном измерения 40—80°С длина корпуса термобаллона LaT = 110 мм, а с диапазоном изме рения 60*—310°С La т = 18 мм. Диаметр термобаллона в том и дру гом случае dt — 12 мм.
В жидкостных термометрах рабочее давление в термосистеме в отличие от конденсационных и газовых не связано строгой зави симостью с t,„ tK и начальным давлением. Для жидкостных тер мометров определяющее значение имеет ДК,„ так как в манометри ческих пружинах различной жесткости необходимое значение ДУПможет быть получено при различных давлениях (см. гл. 10). Чем больше жесткость пружины, тем больше должно быть рабо чее давление для получения необходимого значения ДУП. Изме нение атмосферного давления на показания жидкостных термо метров практически не влияет.
Для уменьшения дополнительной температурной погрешности жидкостных термометров применяют манометрические пружины с новым профилем сечения (рис. 3-2-1, в) и термобиметаллический компенсатор (рис. 3-2-1, а и 3-2-3).
Основные метрологические характеристики манометрических термометров. Манометрические термометры рассчитаны на работу при температуре окружаю щего воздуха от 5 до 50°С и относительной влажности до 80%. Согласно ГОСТ 8624-71 термометры изготовляют следующих классов точности: 1,0; 1,5; 2,5 и 4. Класс точности конденсационных термометров устанавливается для последних двух третей температурной шкалы; на первой трети шкалы класс точности должен быть не ниже последующего класса точности.
Изменение показаний манометрических термометров, вызываемое влиянием температуры окружающего воздуха при отклонении ее от 20°С, до любого зна чения в интервале от 5 до 50°С не должно превышать значения, вычисленного по формуле
6/ = ± (*.+ ат АО, |
(3-2-7) |
где б/ — изменение показаний термометра, выраженное в % диапазона измере ния; х — значение допускаемого непостоянства показании термометра, равное половине предела допускаемой основной погрешности, %; ах — температурный коэффициент термометра в % на °С (для газовых 0,05; для конденсационных 0,04; для жидкостных 0,075 и для приборов со специальным заполнителем 0,035); Дt — абсолютное значение отклонения температуры окружающего воздуха от 20°С.
3-3. Дилатометрические и биметаллические термометры
Дилатометрические и биметаллические термометры основаны на использовании свойства твердого тела изменять свои линей ные размеры при изменении температуры. Если температурный интервал невелик, то зависимость длины твердого тела от тем
пературы может быть выражена линейным уравнением |
|
||
|
l( = l0(l+at), |
(3-3-1) |
|
где |
It <— длина твердого тела |
при температуре t, м; |
/„ — длина |
того |
же тела при температуре |
0°С, м; а ■— средний коэффициент |
линейного расширения твердого тела от 0°С до /, °С-1.
Значения средних коэффициентов линейного расширения для некоторых материалов приведены в табл. 3-3-1.
Т а б л и ц а 3-3-1
Средние коэффициенты линейного расширения материалов
Материал |
а - 10°, °С-» |
Интервал темпера |
тур, °С |
||
Латунь |
18,3-23,6 |
0—400 |
Медь красная |
15,3 |
0—150 |
Хромомолибден |
12,3 |
0—100 |
Сталь никелевая (20—22% Ni) |
20,0 |
0—500 |
Инвар |
0,9_ |
0—200 |
Плавленый кварц |
0,00 |
— |
Дилатометрические термометры. Термометры этого типа, не
смотря на ряд достоинств |
(простота устройства, высокая чувстви |
|||||||||
|
тельность) для измерения температуры исполь |
|||||||||
|
зуются сравнительно редко. Они находят приме |
|||||||||
|
нение главным образом в качестве первичных из |
|||||||||
|
мерительных преобразователей в системах авто |
|||||||||
|
матического регулирования температуры. |
|
||||||||
|
На рис. 3-3-1 представлена схема устройства |
|||||||||
|
дилатометрического термометра. Он состоит из |
|||||||||
|
металлической |
трубы (чувствительного элемен |
||||||||
|
та) /, |
внутри |
которой |
находится |
стержень 2. |
|||||
|
Труба имеет коэффициент линейного расшире |
|||||||||
|
ния больше, чем стержень. Верхний конец трубы |
|||||||||
|
закреплен |
в штуцере 3. |
В головке 4 находится |
|||||||
|
электроконтактное устройство, состоящее из ры |
|||||||||
Рис. 3-3-1. Схема |
чага 5, сочлененного со стержнем |
и |
контактами |
|||||||
(на схеме |
показан один контакт), |
нормально |
||||||||
устройства дилато |
||||||||||
метрического тер |
замкнутой |
контактной |
группы. |
Нижняя |
часть |
|||||
мометра. |
термометра |
полностью |
погружается |
в |
среду, |
|||||
|
температура которой измеряется. При |
повыше |
нии температуры среды труба удлиняется больше, чем стержень, вследствие чего стержень перемещается вниз. При перемещении
стержня одновременно приводится в движение рычаг, который при заданной температуре размыкает контакты, а вместе с тем и электрическую цепь регулирующего устройства. Изменение длины трубы, а вместе с тем и перемещение стержня при повышении тем пературы среды от tHдо /к равно:
|
А/ = /к - /„ |
, («т «с) (^к |
^с) |
(3-3-2) |
|
|
1 -)-(аг ас) /н |
|
|
где |
/к — длина трубы при температуре |
и £к, м; а т, а с — коэф- |
||
фициенты линейного расширения трубы и стержня, |
К-1. |
Из уравнения (3-3-2) видно, что размер рабочего хода стержня Al термометра прямо пропорционален значению начальной длины трубы /„ и диапазону изменения температуры.
Из уравнения (3-3-2) чувствительность дилатометрического
термометра |
(«т—кс) |
|
|
^ |
(3-3-3) |
||
A t |
1+ (ат- а с> А,* |
||
|
Для получения необходимой чувствительности дилатометриче ского термометра трубу обычно изготовляют из материала с боль шим коэффициентом линейного расширения (например, латуни мар ки Л62 или стали марки Х17Н13М2Т и ХН60В), а стержень из мате риала, коэффициент линейного расширения которого близок к нулю, например из инвара (см. табл. 3-3-1).
Рассмотренная схема первичного преобразователя (рис. 3-3-1) реализуется в дилатометрических электрических двухпозиционных терморегулирующих устройствах типа ТУДЭ, которые изготовляет казанский завод «Теплоконтроль» на различные диапазоны тем ператур в интервале от >—30 до 4- 1000°С. Они выпускаются клас
сов точности 1,5 и 2,5 в зависимости от |
диапазона температур |
и модификации. |
|
Рассмотрим реле температуры типа РТ-300, |
которое представляет собой |
дилатометрическое устройство с электроконтактной системой. Это реле может быть использовано для сигнализации (или регулирования) температуры в диа пазоне от 100 до 300°С в качестве первичного преобразователя.
Схема устройства реле температуры РТ-300 показана на рис. 3-3-2. Чув ствительным элементом реле является трубка 1 и пружина контактного устрой ства 2 . Материал трубки по сравнению с материалом пружины имеет больший коэффициент линейного расширения. При нагревании чувствительного эле мента реле трубка удлиняется и связанныйс нейупор3 перемещается относительно пружины, что приводит к уменьшению зазора A l, устанавливаемого в зависи мости от заданного значения температуры с помощью регулировочного винта 4 .
При достижении заданного значения температуры среды зазор A l полностью выбирается, а дальнейшее повышение температуры ее вызывает растяжение пру жины и, следовательно, размыкание контактов 5. Понижение температуры среды вызывает уменьшение длины трубки и возврат пружины в исходное положение. При этом контакты снова замыкаются.
Узел задатчика температур снабжен шкалой, что облегчает регулировку зазора A l. Погрешность срабатывания контактов не превышает г±5°С. Реле РТ-300 выпускает казанский завод «Теплоконтроль».
Биметаллические температурные реле. В качестве чувстви тельного элемента в биметаллических температурных реле исполь-
зуется термобиметаллическая пластина 1 (рис. 3-3-3). Эта пла стина состоит из двух слоев разнородных металлов, обладающих различными коэффициентами линейного расширения (например,
инвар — латунь, |
инвар — сталь), сваренных между собой по всей |
|||||||||
|
|
|
|
плоскости |
соприкосновения. |
|||||
|
|
|
|
Различие |
коэффициентов ли |
|||||
|
|
|
|
нейного расширения |
метал |
|||||
|
|
|
|
лических пластин, составляю |
||||||
|
|
|
|
щих термобиметалл, |
и |
поло |
||||
|
|
|
|
жено в основу принципа дей |
||||||
|
|
|
|
ствия |
биметаллических |
тем |
||||
|
|
|
|
пературных реле. При нагре |
||||||
|
|
|
|
вании |
термобиметаллической |
|||||
|
|
|
|
пластины последняя изгибает |
||||||
|
|
|
|
ся в сторону металла (инвара) |
||||||
|
|
|
|
с |
меньшим |
коэффициентом |
||||
|
|
|
V 1 |
линейного расширения и при |
||||||
|
\ |
|
|
заданной |
температуре |
замы |
||||
|
ш |
|
кает контакты 2. Регулировка |
|||||||
|
|
|
||||||||
|
|
2 |
зазора |
между |
контактами на |
|||||
|
|
|
|
заданное |
значение |
темпера |
||||
Рис. 3-3-2. Схема |
Рис. 3-3-3. Схема |
туры |
осуществляется винтом |
|||||||
устройства реле |
устройства |
биме |
3 в однородной металлической |
|||||||
температуры |
таллического |
реле |
пластине. Эта пластина так же |
|||||||
РТ-300. |
|
температуры. |
как |
и термобиметаллическая |
||||||
|
|
|
|
крепится |
к изолятору 4. Для |
защиты пластин от действия среды, температура которой контро лируется, они помещены в гильзу 5.
Область применения биметаллических температурных реле ле жит в интервале от —60 до 300°С в зависимости от марки исполь зуемого биметалла. Термобиметалл, кроме того, находит широкое применение для целей температурной компенсации в различных измерительных приборах.
Г Л А В А Ч Е Т В Е Р Т А Я
ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР
4-1. Общие сведения
Термоэлектрический метод измерения температур основан на строгой зависимости термоэлектродвижущей силы (термо-э. д. с.) термоэлектрического термометра от температуры.
Термоэлектрические термометры широко применяются для изме рения температур до 2500°С в различных областях техники и в науч ных исследованиях. Они могут использоваться для измерения тем пературы от <—200°С, но в области низких температур термоэлек трические термометры получили меньшее распространение, чем
термометры сопротивления, рассматриваемые в гл. 5. В области высоких температур (выше 1300—1600°С) термоэлектрические тер мометры находят применение главным образом для кратковремен ных измерений; для длительного же измерения высоких температур они применяются только в отдельных особых случаях.
Следует иметь в виду, что с ростом температуры возрастает влияние агрессивных свойств среды и продолжительность работы термоэлектрических термометров быстро снижается. Созданию надежных высокотемпературных термоэлектрических термометров для длительного применения уделяется в настоящее время боль шое внимание как у нас, так и за границей.
К числу достоинств термоэлектрических термометров следует отнести достаточно высокую степень точности, возможность центра лизации контроля температуры путем присоединения нескольких термоэлектрических термометров через переключатель к одному измерительному прибору, возможность автоматической записи измеряемой температуры с помощью самопишущего прибора, воз можность раздельной градуировки измерительного прибора и тер моэлектрического термометра.
4-2. Основы теории термоэлектрических термометров
В основу измерения температур с помощью термоэлектрических, термометров положены термоэлектрические явления,* открытые Зеебеком в 1821 г. Применение этих явлений к измерению тем ператур основано на существовании определенной зависимости между термо-э. д. с., устанавливающейся в цепи, составленной из разнородных проводников, и температурами мест их соединения. Если взять цепь (рис. 4-2-1), составленную из двух различных тер моэлектрически однородных по длине проводников А и В (напри мер, меди и платины), то при подогреве спая 1 в цепи появляется электрический ток, который в более нагретом спае 1 направлен от платины В к меди Л, а в холодном спае 2 — от меди к платине. При подогреве спая 2 ток получает обратное направление. Такие токи называются термоэлектрическими. Электродвижущая_сила,
обусловленная неодинаковыми температурами мест |
соединения 1 |
и 2, называются термоэлектродвижущей силой, |
а |
создающий ее преобразователь — термоэлектрическим первичнымлреобразователем или термометром (упо треблявшееся название — термопара).
Для объяснения механизма возникновения термо- э. д. с. воспользуемся электронной теорией, которая
основывается на представлении о наличии в металлах А свободных электронов. В различных металлах плрт-
ность свободных электронов |
(число электронов в |
Рис. 4-2-1. Термоэлектрическая цепь |
из двух различных одно |
родных проводников (t > i0).
единице объема) неодинакова. Вследствие этого в местах сопри косновения двух разнородных металлов, например, в спае 1 (рис. 4-2-1), электроны будут диффундировать из металла А в ме талл В с меньшей плотностью свободных электронов в большем количестве, чем обратно из металла В в металл А. Возникающее при этом в месте соединения электрическое поле будет препятство вать этой диффузии, и когда скорость диффузионного перехода элек тронов станет равна скорости их обратного перехода под влиянием установившегося определенного поля, наступит состояние подвиж ного равновесия. При таком состоянии между металлами Л и В возникает некоторая контактная разность потенциалов. Так как плотность свободных электронов зависит также и от температуры места соединения металлов Л и В, то в месте соприкосновения этих проводников при любых температурах возникает э. д. с.
eAB(t) = f(t), |
(4-2-1) |
называемая контактной термо-э. д. с., |
значение и знак которой |
зависят от природы металлов Л и В и температуры t места их со прикосновения.
В замкнутой цепи (рис. 4-2-1) из двух разнородных проводни ков Л и В (например, меди и платины), когда t > t0, появляется, как было сказано выше, термоток. Направление этого тока в спае 2 определяет знак как самого проводника, так и термо-э. д. с. Поло
жительным называют тот термоэлектрод, от которого ток |
идет |
в спае, имеющем температуру tQ< t, отрицательным — к |
кото |
рому ток идет в том же спае. Так как в рассматриваемой цепи ток направлен в спае 2 от Л к В (от меди к платине), то термоэлек трод Л — термоположительный, а В •— термоотрицательный. По рядок написания термоэлектродов ЛВ в индексе символа контакт ной термо-э. д. с. еАВ указывает на направление тока в спае 2 и поэтому термоэлектрод, написанный в индексе первым <— поло жительный, а вторым — отрицательный.
При изменении температуры спаев 1 и 2 (рис. 4-2-1) (tQ> t), направление термотока в спаях этой цепи изменяется, но знак тер моэлектрода Л при этом остается прежним, так как в спае 1 ток, как и раньше, направлен от Л к В.
На основании закона Вольта в замкнутой цепи, состоящей из двух разнородных проводников Л и В, когда температуры мест их соединения одинаковы (t0 = t) и отсутствуют посторонние э. д. с., термотока не возникает. Вследствие этого необходимо принять, что возникающие при этом контактные термо-э. д. с. в местах соеди нения 1 и 2 равны между собой, но различны по знаку, и поэтому суммарная термо-э. д. с. Е цепи равна нулю:
Еав (t, t) — еАВ (t) -f- eBA(t) = О
или
Елв {U t) — сАв (0 —<?а в (0 = о. |
(4-2-2) |
Для цепи из трех различных однородных проводников А, В и С (рис. 4-2-2), места соединений которых имеют одну и ту же температуру t, будем иметь:
елв (0 + евс (0 + есл (0 = 0, |
(4-2-3) |
т. е. сумма контактных термо-э. д. с. в замкнутой цепи из трех различных однородных проводников при одной и той же темпера туре мест их соединения равна нулю.
Из этого также следует, что
елв (0 = елс (t) + Сев (t), |
(4-2-4) |
т. е. если известна контактная термо-э. д. с. |
двух проводников |
по отношению к третьему, то этим самым определяется и контакт
ная термо-э. д. с. между первыми двумя. |
t |
||||||
Закон Вольта можно распространить также |
|
||||||
и на замкнутую цепь, состоящую из любого |
|
||||||
числа различных |
однородных |
проводников |
|
||||
А, В, С, ..., М, |
N. |
Тогда |
при одинаковой |
|
|||
температуре t мест их соединения сумма кон |
|
||||||
тактных |
термо-э. д. с. равна |
нулю: |
|
||||
еАВ (0 |
+ еВС (0 + |
• • • + |
ZM N (0 |
+ |
eNA (0 = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
(4-2-5) |
триче.скаяцепь из трех |
|
Следует отметить, что этот закон является |
|||||||
различных однородных |
|||||||
прямым следствием второго закона термоди |
проводников. |
||||||
намики, |
так как |
если бы сумма контактных |
|
термо-э. д. с. в подобной цепи не равнялась нулю, то в цепи был бы термоток. Если бы в цепи имелся термоток, то часть цепи стала бы нагреваться, а другая ■— охлаждаться, это означало бы, что отвод и подвод тепла осуществляется без затраты работы. Этопротиворечит второму закону термодинамики и приводит к выводу, что сумма контактных термо-э. д. с. в такой цепи равна нулю.
В замкнутом термоэлектрически однородном по всей длине проводнике независимо от размеров и формы его при неодинаковом нагреве его частей не возникает термотока. Однако из этого не сле дует, что в нем не возникает термо-э. д. с. На основании общего представления о возникновении этих сил вполне возможно допу стить появление разности потенциалов в двух поперечных сечениях однородного проводника, когда температура этих сечений отлича ется на dt. Учитывая уравнение (4-2-1), имеем:
de= df (t);
отсюда для замкнутого однородного проводника, неодинаково нагретого, получаем:
e==\de = \df(t) = 0, |
(4-2-6) |
t
так как места замыкания имеют равную температуру t*
В незамкнутом однородном проводнике, если он неравномерно нагрет, на его концах может возникнуть разность потенциалов Ле:
д e = \de = \ df (0 = ! &) - f (t,), |
(4-2-7) |
<« |
|
которая зазисит только от температур концов проводника и не за висит от распределения температуры по его длине.
Сказанное выше приводит к выводу, что термо-э. д. с., возни кающая в термоэлектрической цепи (рис. 4-2-1), зависит лишь от температуры мест соединения 1 и 2 различных термоэлектри чески однородных по всей длине проводников А и В и от их при роды и не может зависеть от распределения температур в каждом ее отдельном термоэлектрически однородном проводнике. Однако получить на практике термоэлектрически однородные по всей длине проводники, особенно из сплавов неблагородных металлов, не легко. Необходимо также иметь в виду, что и химически однородный проводник становится источником паразитных термо-э. д. с., когда его части отличаются друг от друга физическим состоянием. Напри мер, термо-э. д. с. термоэлектрического термометра может изме ниться, если термоэлектроды подвергаются действию магнитного поля или механическим воздействиям (сжатию, растяжению, кру чению). Следует обратить внимание и на то, что металлы в отпущен ном состоянии обычно имеют иное значение термо-э. д. с., чем в закаленном. Это особенно проявляется у сплавов. Местные загряз нения термоэлектрода также изменяют его термоэлектрические свойства. Если термоэлектрический термометр будет изготовлен из электродов с некоторой степенью термоэлектрической неодно; родности, то при погружении в среду с неравномерным температур ным полем образующиеся в нем паразитные термо-э. д. с. будут искажать его суммарную термо-э. д. с. тем больше, чем больше степень их неоднородности. Значение паразитной термо-э. д. с. зависит также и от степени неравномерности температурного поля среды.
На основании вышеизложенного мы можем написать основное уравнение термоэлектрического термометра, выражающее в общем виде зависимость суммарной термо-э. д. с., возникающей в цепи из двух разнородных термоэлектродов А и В, оттемпературы мест их соединения:
Едв (t, |
to) — елв (t)+ |
евл (to) |
(4-2-8) |
или |
|
|
|
Елв (t, |
t0) = еАВ (t) - |
еАВ (t0), |
(4-2-9) |
т. е. термо-э. д. с. термоэлектрического термометра (цепи из двух разнородных проводников), места соединений которых имеют раз ные температуры, равна разности контактных термо-э. д. с.