Термометр сопротивления

Для измерения тем­пературы до 650 °С широко распространен способ, основанный на зависимости электрического сопротивления проводников и полу­проводников от их температуры. Зная зависимость между сопро­тивлением чувствительного элемента и его температурой, можно, замеряя сопротивление, определить значение температуры с весьма высокой точностью (до 0,02 °С).

Чувствительные элементы, выполненные из металлических проводников, называют термометрами сопротивления. Термометр сопротивления (термочувствительный элемент) пред­ставляет собой металлическую проволоку, намотанную на каркас. Термометр состоит из чувстви­тельного элемента 6, помещенного в защитный латунный чехол 5, на который приварен штуцер с резьбой 4, служащий для крепле­ния термометра. С помощью проводов, армированных фарфоровыми бусами 3, чувствительный элемент соединяется с клеммной колодкой 2, расположенной в корпусе.Выходной сигнал термометров является стандартным, и каждому значению температуры соответствует строго нормированное значение сопротивления. К числу достоинств термометров сопротивления относится: высокая точность измерения, возможность установки измерительного прибора на значительном расстоянии, возможность автоматической записи. Недостатки термометров сопротивления: низкий предел измерения, это объясняется низкими механическими свойствами меди и быстрой окисляемостью поверхности проволоки.

3. Емкостные датчики. Емкостные преобразователи преобразуют неэлектриче­ские величины (перемещение, уровень жидкости, влажность, уси­лие и т. д.) в изменение электрической емкости. Емкостной преоб­разователь является частью регулирующего или измерительного устройства с чувствительным элементом, выполненного в виде конденсатора и реагирующего на изменение измеряемого пара­метра технологического процесса. Чувствительный элемент ем­костного преобразователя представляет собой плоский или ци­линдрический конденсатор, у которого при воздействии изме­ряемого параметра изменяется расстояние между пластинами, площадь пластин или диэлектрическая проницаемость среды ме­жду обкладками. Емкость конденсатора С возрастает с увеличе­нием активной площади F и диэлектрической проницаемости ε и уменьшается с увеличением расстояния между пластинами X, т. е. С =ε F/X, где ε — диэлектрическая про­ницаемость Учитывая влияние перечисленных фак­торовна размеры чувствительного элемента, Различают три типа емкостных преобразователей: с переменным расстоянием между пластинами, с изменяемой площадью пластин и изменяемой ди­электрической проницаемостью среды. Перечисленные параметры емкостных преобразователей являются входными величинами, а выходной величиной будет емкоть конденсатора. Емкостные преобразователи с переменным расстоянием между пластинами (рис, 2, а) как правило конструктивно выполняют в виде плоского конденсатора, состоящего из двух или более пластин, одна из которых закреплена, а другая механически свя­зана с подвижной частью объекта управления. Емкостные преоб­разователи этого типа применяют для измерения толщины изде­лий, а также используют для измерения давления, усилия или вибрации.

Емкостные преобразователи с изменяемой площадью пластин выполняют как цилиндрическими (рис.2, б), так и плоскими (рис. 2, в). Цилиндрический емкостной преобразователь (рис. 28, б) пред­ставляет собой два цилиндра разного диаметра, помещаемые один в другой. Емкость конденсатора зависит от осевого перемеще­ния б внутреннего цилиндра. Преобразователи этого типа пред-назначаются для измерения линейных перемещений.В плоском преобразователе (рис, 2, в) емкость зависит от изме­нения активной площади пластин при повороте одной пластины относительно другой. Такие преобразователи используют при измерении угловых перемещений.

Емкостные преобразователи с изменением диэлектрической проницаемости среды между пластинами применяют для регули­рования влажности формовочной смеси и дозирования воды при ее приготовлении. При колебании уровня жидкости изменяется емкость конденсатора (рис. 2, г), электродами которого служат корпус 1 и металлический стержень 2, Емкость такого преобра­зователя складывается из емкости цилиндрического конденсатора без жидкости и параллельно включенной емкости цилиндрического конденсатора с жидкостью. Емкость и чувствительность такого преобразователя увеличиваются с уменьшением отношения диаметров электродов, а также с ростом высоты цилиндра. Емкостные преобразователи просты по устройству, обладают достаточно высокой чувствительностью, малыми размерами и мас­сой. Однако они имеют три недостатка: мощность выходного сигнала мала, поэтому необходимо применять усилитель; при промышленной частоте электрического тока практически невоз­можно получить достаточную мощность, в этой связи они полу­чают питание от источника высокой частоты (10 кГц и более); сильное влияние оказывают паразитические емкости и посторон­ние электрические поля, поэтому требуется тщательное экрани­рование как самих датчиков, так и соединительных проводов. В литейных цехах емкостные преобразователи находят при­менение для контроля уровня формовочной смеси в расходных бункерах при ее автоматической раздаче, для дозирования воды при приготовлении формовочной смеси в бегунах и т. д.

Поиск по сайту: