5. Техника безопасности

В работе используются электропечь с нагревателем и элект-тронный потенциометр, питающиеся от сети переменного тока напряжением 220 В. Поэтому при проведении работы следует соблюдать следующие правила безопасности:

− присоединение и разработка схемы поверки измерительного комплекта разрешается только при отключенном питании сети;

− включение питания нагревателя и электронного потенциометра разрешается только после проверки преподавателем или лаборантом правильности подсоединения измерительного комплекта;

− при отказе в работе нагревателя печи или электронного потенцио-метра немедленно поставить в известность лаборанта или преподавателя;

− после установки термопары и включения питания сети запрещает-ся трогать клеммы, соединяющие термопару и потенциометр и всю подво-

дящую проводку электропечи;

− подсоединение и отсоединение термопар с потенциометром разре-шается только при выключенном питании сети.

6. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКА

РЕЗУЛЬТАТОВ

6.1. Подготовка к работе

Подготовить конспект лабораторной работы, в который должны войти теоретическая часть, включая все схемы, протокол и таблицы для полученных результатов.

Ознакомиться на лабораторном стенде с устройством термопар, видами их соединения и со схемой поверки термопар.

6.2. Измерение сечения и сопротивления термопар

Диаметр термопары измерить штангенциркулем. Сопротивление термопары измеряют с помощью уравновешенного моста постоянного тока или омметра. Измерения проводят при одинаковых температурах свободных и рабочего концов два раза с изменением полярности присоединения. За значение величины сопротивления принимается среднеарифметическое двух отметок.

6.3. Испытание изоляции термопар

Термоэлектроды термопары должны быть изолированы фарфоровы-ми изоляторами и помещены в защитный чехол. Для изоляции рабочего конца термопары в защитный чехол вкладывают специальный фарфоровый вкладыш. При этом закорачивают клеммы термопары и соединяют их с одной клеммой мегомметра. Другую клемму мегомметра соединяют с поверхностью металлической защитной трубки и вращением его рукоятки создают напряжение 500 В, при котором сопротивление изоляции должно быть не менее 5 Мом. Результаты, полученные по п.6.2 и 6.3 вносятся в нижеприведенный протокол.

Протокол поверки термопар

Поверяемая: тип_________;температурный предел, °С от______до_______

длина, мм _____диаметр, мм; _______ сопротивление при 20°С, Ом ______

сопротивление изоляции, Ом;_______

Образцовая: тип_________;температурный предел, °С от______до_______

длина, мм _____диаметр, мм; _______ сопротивление при 20°С, Ом ______

сопротивление изоляции, Ом_______

6.4. Проведение поверки термопар

Рабочие концы образцовой термопары и термопары, предназначенной для градуировки, освободить от защитной арматуры, так чтобы их рабочие концы (спаи) оказались обнаженными, после чего поместить их в блок из жароупорной стали (для обеспечения равенства температуры). Блок загрузить в электрическую печь, располагая его на ее середине. Температура свободных концов поверяемой термопары должна быть постоянной, равной 0 °С, для чего места спаев термоэлектродов (или компенсационных проводов) с соединительными проводами поместить в сосуд, наполненный тающим льдом.

При отсутствии сосуда со льдом, свободные концы термопары, поместить в специальную теплоизолированную коробку, а температуру в ней замерить ртутно-стеклянным термометром. Если температура свободных концов t₀ отлична от нуля, то вводится поправка:

Е_ab(t, t₀) = E_ab (t, t′₀) + E_ab (t′₀, t₀), (6.1)

где: E_ab (t′₀, t₀), представляет собой поправку, определяемую из градуированных данных используемого ТП по измеренному значению температуры t₀ его свободных концов; E_ab (t, t′₀) – показания термометра. Найденное значение прибавляют к E_AB (t, t′₀), если t′₀ > t₀, и вычитают из этого значения при t′₀ < t₀.

Установка к работе готова при условии, если все соединения и полярности включены правильно, а переносные потенциометры с ручной наводкой приведены в рабочее положение. Сначала нагреть печь до 100 °С, а затем, увеличивать силу тока, так, чтобы скоростью изменения температуры в печи составляла в пределах 0,2…0,4 °С/мин., фиксировать температуру через каждые 100 °С. При достижении необходимой температуры измерить значение ТЭДС (мВ) всех термопар, начиная с образцовой. Из двух измерений температур (прямого и обратного) найти среднее значение. По градуировочным таблицам, приведенным в работах [4, 5], перевести измеренную ТЭДС в градусы °С.

6.5. Изучение влияния температуры свободных концов термопары на ее показания

После установления по указанию преподавателя необходимой температуры в печи, включить обогрев свободных концов термопары, и измерить их температуру стеклянным термометром.

Измерения показаний термопары проводят по мере изменения температуры свободных концов. Все показания записывают в таблицу 6.2. Ошибки измерения определяют путем сравнения с измерением температуры свободных концов.