Labor 1 (1)

TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL
SOOJUSTEHNIKA INSTITUUT
Praktilised tööd aines Soojustehnika
Töö nr. 1
TERMOPAARIDE KALIBREERIMINE
Üliõpilane:
Matrikkel
Rühm:
Üliõpilane:
Matrikkel
Rühm:
Üliõpilane:
Matrikkel
Rühm:
Õppejõud: Heli Lootus
Töö tehtud: 07.10.2009
Aruanne esitatud: 11.11.2009
Aruanne vastu võetud:
Katseseadme skeem
Tallinn 2009
1. Töö eesmärk
oli määrata tehnilise termopaari termoelektromotoorjõu E olenevus temperatuurist t ja koostada graafikud E1=f1(t) ning t1=f2(t). Lisaks tuli arvutada termopaari absoluutne viga.
2. Töö käik:
Pärast ahju katseks valmis seadmist, määrasime ahjule digitaalselt vajaliku temperatuuri. Teades, et temperatuuriregulaator töötab pulseerivas režiimis, tuli oodata meil temperatuuri stabiliseerumist mõnda aega oodata. Pärast näidute stabiliseerumist, fikseerisime mõlema voltmeetri näidud.
Päras temperatuuri tasakaaluolukorras fikseerimist, suurendasime temperatuuri etteannet 50°C võrra ja jälgisime temperatuuri muutumist regulaatori ning võrdlustermopaariga ühendatud voltmeetri näidu järgi. Pärast temperatuuri stabiliseerumist fikseerisime taas voltmeetri näidud. Kokku märkisime üles lugemid viiel erineval temperatuuril.
3. Katseandmete töötlemine:
Mõõtmistulemused koondasime tabelisse 1.1, mille põhjal koostasime ka sõltuvused E1=f1(t) ning t1=f2(t), mida on võimalik näha graafikul 1.1 ja 1.2.
Mõõdetud termoelektromotoorjõu järgi leidsime temperatuuri termopaari gradueerimistabelist. Termopaari kuumliite tegeliku temperatuuri leidmiseks määrasime külmliite temperatuuri parandi, mis sõltus siis külmliite temperatuurist. Parandi ΔE leidsime külmliite vedeliktermomeetriga mõõdetud temperatuuri tk1 järgi termopaari gradueerimistabelist. Tegelikuks temperatuuriks lugesime kontrolltermopaariga mõõdetud temperatuuri t.
Antud katsetulemused võimaldavad meil määrata gradueeritava termopaari mõõtmisvea. Kalibreeritava termopaari (grK) lubatav viga temperatuurivahemikus -50…+300°C on 0,16mV.
Kalibreeritava termopaari absoluutse vea leidsime valemiga Δ= t- t1.
Ehk:
Võrdlustermopaari gr S millivoltmeetri näit 0,705 külmliite 24°C juures. Külmliite temperatuuri alusel saame kõigepealt parandi, mis on 24°C juures 0,137. Selle abil leiame tegeliku termoelektromotoorjõu E= 0,705+0,135= 0,842 mV. Sellele termopingele vastab gradueerimistabeli järgi 126°C.
Võrdlustermopaari gr K millivoltmeetri näit 4,316 sama külmliite temperatuuri juures. Külmliite temperatuuri alusel saame parandiks 0,960. Selle abil leiame tegeliku termoelektromotoorjõu E1= 4,316+0,960= 5,276 mV. Sellele termopingele vastab gradueerimistabeli järgi 128,5°C.
Kalibreeritava termopaari absoluutseks veaks saame:
1) Δ= t- t1
Δ= │126-128,5│=2,5
2) Δ Emv= E0 - E1
Δ Emv= 0,112
Tabel 1.1
Graafik 1.1 Termoelektromotoorjõu sõltuvus temperatuurist
Graafik 1.2 Kalibreeritava termopaari temp. sõltuvus võrdlustermopaari temp-st
4. Järeldus:
Nagu eespool mainitud , siis antud katsetulemused võimaldavad meil määrata gradueeritava termopaari mõõtmisvea. Kalibreeritava termopaari (grK) lubatav viga temperatuurivahemikus -50…+300°C on 0,16mV. Kahjuks selgus katseandmete põhjal, et antud mõõtmisviga kasvas üle lubatava 0,16mV. Sellest tulenevalt võime järeldada, et antud katses kasutatud taadeldav termopaar oli kasutuskõlbmatu.