Первый вариант —водозащищенный, литая крышка соединена с головкой на резьбе, второй —пыле-брызгонепроницаемый, штампованная крышка соединена с головкой тремя винтами.
В головках новой конструкции колодка для крепления зажимов сделана из фарфора, поэтому даже высокий нагрев не действует па нее разрушающе; выводной штуцер металлический, что обеспечивает надежное уплотнение и соединение. Провода выводятся через штуцер и гибкий металлический шланг диаметром 14 X 14,5 мм, длиной около 500 мм или же прямо через штуцер (без шланга); в последнем случае обычно с выходным штуцером сочленяется труба, В которой прокладываются провода к измерительному прибору. Нажимы для крепления проводов и электродов в случае толстых электродов выполнены плавающими, т. е. они не закреплены неподвижно в колодке, а могут свободно передвигаться вертикально (параллельно оси термопары). Крышка термопары в обеих конструкциях снабжена цепочкой, связывающей крышку с корпусом головки.Все термопары с фланцевым креплением предназначены для работы в среде при нормальном атмосферном давлении.
Согласно ГОСТу инерционность термопар представляет собой время, прошедшее с момента погружения термопары, находившейся при комнатной температуре, в кипящую воду до момента, начиная с которого, разность температур кипящей воды и рабочего конца термопары не превышает 10% полного интервала изменения температуры. По степени инерционности термопары делятся на три группы: БИ —с большой инерционностью, время 2,5—8 мин., ОИ —с обыкновенной инерционностью, время 1,5—2,5мин., МИ — с малой инерционностью, время 0—1,5 мин.
Для уменьшения инерционности термопар применяются термопары карандашного типа, в которых рабочий конец вварен в дно защитной оболочки. Термопары железо — копель и медь — копель градуировок ЖК и МК серийно не выпускаются, поэтому при рассмотрении конструктивных форм термопар они не упоминались.
Ранее было указано, что т. э. д. с. термопары зависит от температуры рабочего и свободных концов. Было отмечено, что для получения правильных результатов измерения (определения температуры измеряемой среды) нужно поддерживать температуру свободных концов постоянной и низкой. При обычном способе включения измерительного прибора в цепь термопары с помощью медных проводов свободные концы располагаются в головке термопары. Поддерживать температуру головки постоянной довольно трудно.
Раньше головки изготовлялись с охлаждением проточной водой и со ртутно-стекляниым термометром, монтированным в месте соединения электродов термопары с медными проводами (для измерения больше 0). Однако такое устройство термопары оказалось громоздким, температура менялась, и конструкция не получила распространения. Поэтому для отвода свободных концов в место с постоянной температурой просто удлиняли термопару, придавая ей иногда коленчатую форму. Но и этот способ оказался нерациональным.
Для НК —СА термопар температура свободных концов до 300° С не сказывается на величине т. э. д. с. Здесь для соединения с измерительным прибором применяется обычный медный провод. Компенсационные провода в зависимости от типа термопар, с которыми они применяются, выпускаются в принципиально различном выполнении. Для термопар из недорогих материалов (так называемых неблагородных термопар) компенсационные провода изготовляются из тех же материалов, что и сама основная термопара.
Это относится к термопарам медь — копель, железо — копель, хромель —копель и отчасти хромель — алюмель.
Таким образом, из изложенного выше можно сделать следующие выводы. Для переноса свободных концов термопары в место с постоянной и низкой температурой применяются компенсационные провода, выполняемые для термопар с дешевыми и легкообрабатываемыми электродами (термопары ХК, ЖК, МК и отчасти ХА) из тех же материалов, что и электроды самой термопары, а для термопар с дорогими или труднообрабатываемыми электродами из материалов, развивающих в паре между собой такую же э. д. с, как основная термопара.
Отмечалось, что компенсационные провода для термопар ПП и иногда для ХА изготовляются из других материалов, чем электроды термопары. Положительным электродом компенсационного провода для термопар ПП взята медь, а отрицательным (на фиг. 50 обозначен через X) сплав, состоящий из 99,4% Си + 0,6% Ni. Компенсационные провода для хромель-алюмелевых термопар выполняются из меди (положительный электрод) и сплава 60% Си + + 40% №,так называемого константана (отрицательный электрод). В особо ответственных случаях, когда по условиям эксплуатации tx и t2 могут не быть одинаковыми или выйти за пределы 0—100° С, применяют компенсационные провода, составленные из хромеля и алюмеля.
Изоляция компенсационных проводов в зависимости от условий монтажа различна. Провода выпускаются в резиновой изоляции (марки КПА), в свинцовой оболочке (КПС), в защитной оплетке из проволоки (КПП), в гибком выполнении (КПГО) и в тонкой свинцовой оболочке (КПБС).
Маркировка дополняется индексацией термопар, для которых провода предназначены. Отличаются провода расцветкой изоляции электродов. Для того чтобы в случае сомнения определить, для каких термопар предназначен данный компенсационный провод, надо, отрезав от него кусок длиной 1 м, спаяв или просто скрутив два свинченных конца провода и присоединив два других конца к зажимам измерительного прибора, погрузить спаянные концы в кипящую иоду. Величина т. э. д. с. должна быть равной т. э. д. с. той термопары при 100° С, для которой предназначен компенсационный провод.
Необходимо следить, чтобы плюс компенсационных проводов был присоединен к плюсу термопары. Перепутывание ведет к удвоению погрешности на температуру свободных концов. Недопустимо пользоваться компенсационными проводами, предназначенными для термопар другой градуировки.
Поверка на рабочем месте производится или по установленному графику, или в случае сомнения в правильности показаний.
В качестве контрольного прибора применяют платинородий-пла-тиновую термопару, снабженную непросроченным свидетельством о поверке. Рекомендуется иметь градуировочный график т. э. д. с. — температура, в котором учтены поправки согласно свидетельству. Другую термопару применять не рекомендуется, так как, например, термопары ХА и ХК имеют значительно большие допуски на отклонение от номинала, что делает сомнительными результаты поверки. Такая замена допустима, если условия поверки (размеры агрегата, характеристика среды) не позволяют применить термопары ПП. При этом контрольная термопара из неблагородных металлов должна пройти индивидуальную градуировку в лабораторных условиях и иметь поверочный график.
В качестве измерительного прибора рекомендуется применять переносный потенциометр, например типа ПП, который тоже должен иметь непросроченное свидетельство о поверке. Не следует вместо потенциометра применять пирометрический милливольтметр, так как он является прибором меньшей точности и не обеспечивает правильность поверки. Основным требованием при всякой поверке является создание одинаковых температурных условий для обеих гермопар, а именно места расположения рабочих концов должны имен, одинаковую температуру, условия теплопередачи от среды термопарам и условия теплоотвода от рабочих концов термопар должны быть одинаковыми. К полученным результатам отсчетов прибавляются значения т. э. д. с, соответствующие температурам свободных концов как контрольной, так и поверяемой термопар. Если температура свободных концов ниже нуля, то соответствующая ей т. э. д. с. вычитается. По полученным окончательным значениям т. э. д. с. из соответствующих графиков или таблиц определяются значения температур для поверяемой и контрольной термопар. В случае большого расхождения между результатами измерений поверяемая термопара демонтируется и направляется для поверки в лабораторию.
Недостатком такой поверки является то, что она производится только в одной точке и иногда не удается полностью выполнить все требования, необходимые для получения правильных результатов.
Поверка в лаборатории производится в сроки, установленные графиком поверки или тогда, когда поверка на рабочем месте указывает на недопустимые отклонения т. э. д. с. термопары от номинала. Поверка термопар должна производиться в соответствии с инструкцией, которая является официальным и обязательным документом. Ниже приведены наиболее характерные элементы поверки в условиях заводской лаборатории.
Поверка влияния глубины погружения термопар в измеряемую среду. При длительной работе в среде, температура которой приближается к максимально допустимой для данной термопары, в электродах происходят изменения, отражающиеся на величине т. э. д. с. термопары. Эти изменения происходят в месте резкой перемены температуры; их характер различен в зависимости от типа (градуировки) термопары и максимальной температуры, при которой она находится, причем при температурах ниже максимальной изменения неодинаково сказываются на величине т. э. д. с.
Например, в термопаре хромель —алюмель при длительном пребывании в окислительной среде при t = 982° С хромель становился положительным по отношению к начальному хромелю, а алюмель отрицательным по отношению к начальному алюмелю. В результате новая термопара развивала большую т. э. д. с, чем составленная из неработавших электродов. Однако если при поверке термопару погрузить в электрическую печь, равномерно нагретую до 982° С, но на большую глубину, чем в эксплуатации, поправка пр.и ириски будет равна нулю, так как место изменений будет находиться мри том же t = 982° С и не будет сказываться на величине т. э. д. с. термопары; если же термопару ввести на меньшую глубину, то поправка будет иметь место. Поэтому для определения, произошло ли изменение в электродах, нужно термопару при поверке вводить и электрическую печь на меньшую глубину.
Изменение т. э. д. с. не будет означать, что в условиях эксплуатации была такая же погрешность. Определить фактическую погрешность при эксплуатации довольно трудно, так как при поверке нельзя в точности воспроизвести температурные перепады, имевшие место мри эксплуатации. Во всяком случае термопару, в которой обнаружены подобные изменения, следует изъять. Нужно отметить, что у железо-копелевой термопары изменение градуировки имеет обратный знак, поправка положительна.
Полезно произвести сравнение работавших электродов с электродами той же градуировки, но не бывших в эксплуатации. Для этого составляются, например, термопары пла-тииородия с платинородием и платины с платиной. Эти термопары помешают в среду, температуру которой можно измерить только примерно, и определяют величину и направление отклонения т. э. д. с. Алгебраическая сумма отклонений не должна выходить из норм, установленных для термопары. Этот способ применим, скажем, тогда, когда отсутствует образцовый измерительный прибор, например потенциометр. При этом должна быть учтена глубина погружения термопар.
Третьей составной частью пирометрического комплекта, кроме термопар и соединительных проводов, являются измерительные приборы.
Из предыдущего известно, что величина т. э. д. с, развиваемая различными термопарами, невелика: так, для термопары хромель-копель максимум в 66,8 мв достигается при t = 800" С. Наряду с этим требуется высокая точность измерения. Максимальная допустимая погрешность не может быть выше +1,5% диапазона шкалы. Приборами, удовлетворяющими этим требованиям, являются пирометрические милливольтметры и потенциометры. Оба типа выпускаются в различных модификациях в зависимости от условий эксплуатации и требований, которые к ним предъявлены.
Мы в социальных сетях:
