Praktikum 1 (2)

Tallinna Tehnikaülikool
Soojustehnika instituut
Praktiline töö aines soojustehnika
Töö nr 1
TERMOPAARIDE KALIBREERIMINE
Üliõpilased: Jürgen Rosen , Mihkel Must, Edvin Reinhold
Koodid: 082706, 082683, 082704
Rühm: MATB33
Õppejõud: Allan Vrager
Töö tehtud 18.09.09
Esitatud:
Arvestatud
Töö eesmärk:
Määrata tehnilise termopaari termoelektromotoorjõu E olenevus temperatuurist t ja koostada graafikud E1 = f1(t) ning t1 = f2(t). Arvutada termopaari absoluutne viga
Tööks vajalikud abivahendid:

Elektriahi

Võrdlustermopaar ( plaatina -plaatinaroodium termopaar )

Kalibreeritav termopaar

Voltmeetrid

Vedeliktäitega klaastermomeeter

Termopikendusjuhtmed

Termostateeritud klemmlaud

Termopaaride gradueerimistabelid
Töö käik:
Ahju elektriline toide lülitatakse sisse ahju esipaneelil paikneva lüliti abil, süttib kontroll lamp. Ahju toite sisselülitamisel antakse elektriline toide ka automaatregulaatorile, mis peale kontrolltesti on valmis tööks. Ahju kütteelement saab elektrilise toite temperatuuri reguleerimise süsteemi kaudu. Vajalik temperatuur ahjus antakse ette digitaalsena, valides regulaatoril etteanderežiimi. Regulaatoriga ühendatud temperatuuriandur on paigaldatud mõõtmaks ahju keraamilise toru temperatuuri. Selle keraamilise toru ümber paikneb elektriline küttekeha, keraamilise toru sisse on aga paigaldatud metallplokk võrdlus- ja kalibreeritava termopaariga.
Temperatuuriregulaator töötab pulseerivas režiimis. Ahju soojusliku inertsi tõttu stabiliseerub temperatuur aeglaselt etteantud väärtuse juures. Stabiliseerunud temperatuuride (s.t. voltmeetri näit ei tohi muutuda 30 sekundi jooksul rohkem kui 0,006mV võrra) korral fikseeritakse mõlema voltmeetri näidud. Kalibreerimise lõpptemperatuur ei tohi ületada ahjule lubatavat kõrgeimat töötemperatuuri. Mõõtmise üldine ulatus ja lugemite tihedus tuleb kooskõlastada juhendajaga.
Kui esimene temperatuur tasakaaluolukorras on fikseeritud, suurendatakse temperatuuri etteannet 25 °C võrra. Kui temperatuur on stabiliseerunud, fikseeritakse näidud. Nii jätkatakse kuni viimase etteantud temperatuurini.
Tabel 1.1
Lugemi nr
Võrdlustermopaar (gr S)
Kalibreeritav termopaar(gr K)
Termopaaride külmliide
Absoluutne viga
 
Lugem E’
Tegelik termoemj E=E’+∆E
Temperatuur t
Lugem E’1
Tegelik termoemj E1=E’1+∆E1
Temperatuur t1
Temperatuur tk1
Parand
 
E0
 
 
gr S
gr K
 
∆E
∆E1
∆=t-t1
∆EeV=E0-E1
mV
mV
oC
mV
mV
oC
oC
mV
mV
oC
mV
mV
200
1,398
1,517
209,1
7,749
7,89
193,8
21
0,119
0,16
15,3
0,247
8,137
225
1,556
1,675
227,4
8,546
8,691
212,1
21,2
0,119
0,16
15,3
0,448
9,139
250
1,742
1,861
248,7
9,335
9,485
233,5
21,2
0,119
0,16
15,2
0,666
10,151
275
1,908
2,027
267,8
10,084
10,235
252,1
21,2
0,119
0,16
15,7
0,94
11,175
300
2,036
2,155
281,6
10,668
10,824
266,5
21,2
0,119
0,16
15,1
1,383
12,207
Graafik 1.1 E1=f1(t)
Tegeliku EMJ sõltuvus ajast t
Graafik 1.2 t1=f2(t)
Temperatuuri t1 sõltuvus temperatuurist t
Järeldus
Katse tulemused näitavad, et gradueeritava termopaari mõõtemääramatus on liiga suur. Seega kalibreeritav termopaar pole kasutuskõlblik.
4