Запорожец  Издания 

[ 0 ] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42

термоэлектродные провода и кабели

Развитие современной техники характеризуется широким применением автоматических методов управления процессами производства. Автоматизация процессов в свою очередь повышает требования к точности измерения их параметров. В последнее время сложность самих технологических процессов значительно возросла, они зачастую проходят при высоких параметрах (давлении, температуре и др.).

Важнейший параметр технологических процессов многих отраслей промышленности - температура. Поэтому качество температурного контроля часто обусловливает успешную работу производства. Особенно важен этот параметр в энергетических, тепловых и атомных установках, в химических процессах производства и др.

Системы теплового контроля широко используются и в кабельной промышленности. Термоэлектродные кабели и провода, выпускаемые кабельной промышленностью, нашли широкое применение в системах теплового контроля в качестве исходного материала для изготовления термопар и удлинительных проводов, соединяющих термопару с измерительным прибором.

Потребность народного хозяйства в термоэлектродных проводах и кабелях ь насгпящий момент достигает десятков тысяч километров в год, причем к концу десятой пятилетки она вырастет на 30-35%. Особенно значительными темпами повышается потребность в теплостойких проводах и кабелях с улучшенными электроизоляционными и физико-механическими характеристиками, рассчитанных на работу при температуре 150-1ЮСС. Отечественная кабельная промышленность в основном удовлетворяет эту потребность народного хозяйства.

Настоящая книга систематизирует материалы по термоэлектродным кабелям и проводам. В ней описаны конструкции таких кабелей и проводов, выпускаемых отечественной промышленностью, приведены их параметры, эксплуатационные свойства и методы испытаний, что представляет, по мнению авторов, интерес для специалистов, работающих в области пирометрии.



в книге рассмотрены теоретические основы применения в пирометрии термоэлектродных проводов и кабелей. Дан анализ основных погрешностей, которые могут возникнуть при измерении температуры с помощью термопар.

Из-за ограниченного объема книги в ней очень сжато освещена современная технология производства термоэлектродных проводов и кабелей, кратко описаны основные технологические процессы и некоторое современное технологическое оборудование, используемое при их изготовлении.

Авторы надеются, что книга будет полезна для инженерно-технических работников и специалистов, занимающихся вопросами пирометрии и кабельной техники, а также для учащихся вузов и техникумов, специализирующихся в названных областях техники.

Авторы приносят глубокую благодарность рецензенту рукописи инж. В. И. Светловой за ценные замечания и кандидатам техн. наук И. Л. Рогельбергу и С. К. Данишевскому за редактирование книги и ряд указаний и советов, которые были использованы при ее написании, а также канд. техн. наук Ю. Д. Тювину за предоставленные им сведения о термоэлектродных материалах.



Глава первая

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ ПРИМЕНЕНИЯ В ПИРОМЕТРИИ ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ

1. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

ТЕРМОПАР

В основу способа измерения температуры с помощью термопар положены термоэлектрические явления. Строгая теория, объясняющая особенность термоэлектрических явлений, пока еще не разработана. Использование этих явлений при измерении температур основано на существовании определенной зависимости между термоэлектродвижущей силой (термо-ЭДС), возникающей в цепи, составленной из разнородных проводников,и температурой их соединения 187 .

Для объяснения этого явления можно воспользоваться электронной теорией. В соответствии с ней в металлах имеются свободные электроны, количество которых, приходящееся на единицу объема, различно для разных проводников. По мере повышения температуры проводника концентрация электронов возрастает и они диффундируют из мест повышенной концентрации в места меньшей концентрации, т. е. от горячего конца проводника к холодному. Следовательно, при электронной проводимости холодный конец проводника заряжается отрицательно, а нагретый - положительно (явление Томсона). При этом значение термо-ЭДС, развивающейся на концах однородного проводника, будет зависеть от его природы. Если однородный проводник составляет замкнутую цепь с температурами и в крайних точках, то термо-ЭДС Томсона равна нулю при любом распределении температуры вдоль проводника. Если же два однородных, но различных по природе проводника, имеющих одинаковую температуру, привести в соприкосновение, то в месте контакта возникнет термо-ЭДС (явление Зеебека) вследствие разности концентраций свободных электронов в каждом из проводников и контактной разницы потенциалов, появляющейся при их соприкосновении. Учитывая оба фактора, определяющих термо-ЭДС идеальной термопары (рис.1), состоящей из двух различных термоэлектродных проволок « и 4 , идеально однород-



[ 0 ] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42