- •Основы электротехнологии
- •Электротермические установки
- •Классификация электротермических установок
- •Материалы, применяемые при электропечестроении
- •Электрические печи сопротивления.
- •Соляные ванны.
- •Установки прямого нагрева
- •Понятие о тепловом расчете печей сопротивления.
- •Режимы обработки изделий.
- •Уравнение теплового баланса
- •Рациональная эксплуатация печей сопротивления.
- •Методы измерения температур.
- •Термометры сопротивления
- •Измерительные устройства термометров сопротивления.
- •Термоэлектрические пирометры (тп)
- •Введение поправки на температуру свободных концов.
- •Применение компенсационных проводов
- •Пирометры излучения
- •Радиационные пирометры излучения.
- •Оптические и цветовые пирометры.
- •Автоматические фотоэлектрические пирометры.
- •Управление мощностью печей сопротивления
- •Автоматическое регулирование температуры печей сопротивления
- •Особенности электрооборудования печей сопротивления.
- •Индукционные установки
- •Преимущества и область применения индукционного нагрева
- •Индукционные печи
- •Канальные индукционные печи (с сердечником)
- •Элементы конструкции канальных печей
- •Особенности работы индукционной печи с сердечником
- •Особенности электрооборудования индукционных канальных печей
- •Индукционные тигельные печи (без сердечника)
- •Особенности электрооборудования индукционных тигельных печей
- •Автоматическое управление режимом работы итп
- •Автоматическая стабилизацияcos в цепи индуктора.
- •Установки для индукционной поверхностной закалки
- •Индукционный сквозной нагрев
- •Источники питания индукционных установок.
- •Установки диэлектрического нагрева
- •Обеспечение безопасности в установках индукционного и электрического нагрева
- •Дуговые электротермические установки
- •Дуговые диэлектрические печи.
- •Особенности конструкции и технологического процесса в дуговой сталеплавильной печи.
- •Особенности конструкции сетей дуговых эл. Печей
- •Основное электрооборудование дуговой сталеплавильной печи
- •Регулирование электрических режимов дуговой эл. Печи.
- •Автоматический запуск в работу дуговой эл. Печи с регуляторами мощности.
- •Электромагнитное перемешивание металлов в дуговых печах
- •Дуговые сталеплавильные печи как потребители эл. Энергии
- •Рудно-термические печи
- •Основные типы рудно-термических печей
- •Особенности электродов рвп
- •Особенности коротких сетей рвп
- •Особенности электрооборудования рудно-термических печей
- •Особенности регулирования эл. Режима ртп.
- •Электрические печи для переплава металла. Общие сведения.
- •Печи электрошлакового переплава
- •Дуговые вакуумные печи
- •Эл. Сварка Понятие сварки
- •Электродуговая сварка
- •Ручная дуговая сварка покрытыми плавящимися электродами
- •Автоматическая дуговая сварка под слоем флюса
- •Полуавтоматическая сварка плавящимся электродом в углекислом газе.
- •Аргоно-дуговая сварка
- •Источники питания сварочной дуги. Классификация.
- •Основные требования к источникам питания
- •Сварочные трансформаторы
- •Сварочные трансформаторы с дополнительной реактивной катушкой
- •Трансформатор с регулировочным реактором
- •Сварочные аппараты с повышенным магнитным рассеянием
- •Сварочные генераторы (сг)
- •Сварочные выпрямители
- •Осцилляторы
- •Электрошлаковая сварка
- •Электроконтактная сварка
- •Стыковая сварка
- •Точечная сварка
- •Роликовая (шовная) сварка
Термоэлектрические пирометры (тп)
В них используется зависимость от температуры величины термоЭДС, возникающей в месте спая двух разнородных металлов. Комплект одного электрического пирометра включает в себя чувствительный элемент (термопару), измерительное устройство, реагирующее на напряжение термопары, соединительные провода.
Термопара состоит из двух разнородных термоэлектродов, спаянных в точке 1. Данный спай называется концом термопары. Он помещается в ту точку, температуру в которой надо измерить. Точки 2,3 называются холодным или свободным концом. Температура в них одинаковая (Т). ЭДС, вырабатываемая термопарой, не зависит от геометрических размеров и формы электродов, а также от материала соединительных проводов. ЭДС вырабатываемая термопарой, зависит только от температуры горячего и холодного конца и материала, из которого сделана термопара.
E = f(T, T0);
E = e(T) – e(T0);
e(T) – термоЭДС, вырабатываемая рабочим спаем при температуре Т горячего конца. e(T0) – термоЭДС, вырабатываемая рабочим спаем при температуре Т0 холодного конца.
Зависимость ЭДС термопары от Т, снятая при температуре свободного конца 0 называется градуировочной кривой. Данная кривая нелинейна, имеет вид
Для термопар различных типов градуировочные кривые стандартизированы. Так как в реальных условиях температура рабочего конца редко бывает равна нулю, поэтому процесс измерения температуры посредством термоэлектрического пирометра требует введения поправки на температуру свободных концов. Для термоэлектродов термопар был разработан ряд материалов. Данные материалы должны отвечать следующим условиям:
Иметь высокую термоЭДС и, по возможности, линейную градуировочную кривую.
Должны обладать устойчивостью химических и физических свойств в условиях нагрева.
Должны обладать высокой электропроводностью. Выполнение данного требования позволяет сократить погрешность измерения, вызванную падением напряжения на изменяющемся внутреннем сопротивлении термопары.
Должны обладать малым ТКС.
Должны воспроизводиться в больших количествах с неизменными физическими свойствами.
Наименование |
Материал |
tраб, C |
TC, крит. доп. | |
+ - |
Платинородий Платина |
Pt + Rh Pt |
1300 |
1600 |
+ - |
Платинородий Платинородий |
Pt + 30% Rh Pt + 6% Rh |
200 – 1600 |
1800 |
+ - |
Хромель Алюмель |
Ni + Cr Ni + Al |
1000 |
1300 |
+ - |
Хромель Копель |
Ni + Cr Ni + Cu |
600 |
800 |
+ - |
Сплав никель-кобальт Сплав кремний-алюминий |
Ni + Co Si + Al |
300 - 1000 |
- |
Термопары платиновой группы наиболее дорогие. Их используют при t>1000 C. Наиболее чувствительная – хромель-копель. Термопара платинородий-платинородий и сплав никель-кобальт - сплав кремний-алюминий при t до 100 С имеют термоЭДС=0, , при работе с ними не требуется вводить поправку на температуру свободных концов.
Введение поправки на температуру свободных концов.
Покажем, что, зная ЭДС термопары, при температуре свободных концов Т0, можно вычислить ее в градуировочном режиме. Для этого будем использовать уравнение термоЭДС термопары, работающей в градуировочном режиме.
E(T,0) = e(T) – e(0), (1)
---
E(T,T0) = e(T) – e(T0), (2)
E(T,0) – E(T,T0) = e(T0) – e(0)
Учитывая, что разность, стоящая в правой части выражения есть ЭДС термопары, рабочий конец которой имеет температуру Т0, а холодный конец – Т=0.
e(T0) – e(0) = E(T0,0)
e(T,0) = E(T,T0) + E(T0,0)
E(T0,0) может быть найдена по градуировочной кривой, т.е. по рассчитанной ЭДС Е(Т,0), по градуировочной кривой можно найти рабочую температуру.
Использование графоаналитического метода во многих случаях оказывается неудобным. Поэтому часто используют автоматическое введение поправки на температуру свободных концов с помощью термозависимой мостовой схемы, включенной в цепь термоэлектрического пирометра.
В схеме последовательно с термоЭДС термопары включен терморезистор R1, установленный вблизи клемм c, d термопары (свободных концов). Элементы мостовой схемы выбраны таким образом, чтобы выполнялось соотношение Uab = E(T0,0). В этих условиях ЭДС, регистрируемая милливольтметром, не зависит от температуры свободных концов, и определяется только градуировочной кривой. Элементы моствой схемы, зажимы для подключения свободного конца термопары конструктивно объединяют в компенсационной коробке. Она может работать в относительно узком диапазоне температуры свободных концов (10-15 С).