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

ных по длине, контактирующих в двух точках, имеющих различные температуры i и t„ , причем t>t [loj, можно записать, что суммарная термо-ЭДС в замкнутой цепи равна:

где е - ЭДС, определяемые суммарным эффектом, т.е. возникающими в местах соприкосновения проводников ami ЭДС, зависящими также от температуры места соприкосновения проводников.

При i = tgj суммарная термо-ЭДС

При неравенстве t я суммарная термо-ЭДС замкнутой цепи, составленной из электродов а. и i , определяется разностью двух значений функций при температурах in , не зависящих от длины, диаметра термоэлектродов и их удельных электрических сопротивлений [7]:

Если поддерживать температуру, например , постоянной, то термо-ЭДС согласно формуле (3) будет функцией только t . Следовательно, проградуировав термопару, т.е. построив зависимость термо-ЭДС от i одного из мест контактирования (рабочего конца) и выдержав постоянной i„(температуру свободного конца), можно по значению измеренной термо-ЭДС найти соответствующую ей температуру из данных полученных при градуировке.

Для измерения термо-ЭДС, развиваемой термопарой, в ее цепь включают измерительный прибор, который может быть присоединен либо к свободным концам термопары, либо в разрыв одного из термоэлектродов (рис. 2, а, б). В обоих случаях в цепь термопары вводят третий проводник, по физическим свойствам отличающийся от каждого из термоэлектродов (рис. 3,а. б).

Суммарная термо-ЭДС цепи, состоящей из трех последовательно включенных проводников а, Ь и с, равна;


Рис. 1. Цепь идеальной термопары



где i - температура горячего (рабочего) спая термопары, - температура холодного (свободного) спая термопары. При iig суммарная термо-ЭДС будет равна нулю:

Подставив полученное значение в уравнение (4), получим:

Уравнение (7) полностью совпадает с уравнением (1).

Таким образом, электродвижущая сила, развиваемая идеальной термопарой, не изменяется от введения в ее цепь третьего проводника, если температура концов этого проводника одинаковая. Из этого вывода также следует, что способ изготовления спая (сваркой, пайкой, скруткой) на значение термо-ЭДС не влияет, если размеры спая таковы, что его температура в точках

контакта термоэлектродов оди- Рис. 2. Схема включения измерительного какова. прибора в цепь термопары;

Нарушение равенства темпе- ~~ "рибор включен между свободными

ратур концов третьего провод- О""" термопары; б - прибор вклю-„,„..„ чен в разрьш одного из термоэлек гродов

ника, включаемого в цепь тер- , v

мопары, вызывает появление паразитной термо-ЭДС, которая будет зависеть от свойств проводника и температуры мест его-присоединения [l8j . В этом случае термо-ЭДС в цепи (рис. 3,с) будет равна;



где i - температура в спае Г, - температура в спае 2; -температура в спае 3.

Вычитая из уравнения (8) уравнение (1), получаем значение паразитной термо ЭДС, возникающей при неравенстве температур свободных концов термопары



to a

Ha практике не всегда удается выполнить условие постоянства температуры свободных концов i=co/L5i. (Согласно общепринятому

положению о Международной практической температурной шкале стандартная градуировка термопар производится при температуре свободных концов i=0C .)В связи с этим при измерении температуры необходимо вводить поправку к определенной термо-ЭДС термопары при изменении температуры свободных концов с tr ДО ii

Рассмотрим этот случай. Термо-ЭДС термопары, измеренная при температуре свободных концов и рабочих t, равна:

E{-t,Q-e{t)-e(Q. (JO)

Если температура свободных концов изменилась до , то термо-ЭДС термопары будет:



Рис 3 Цепь из трех разнородных проводников : I - 4 - номера спаев

Найдя разность этих выражений, получим;

Первая часть уравнения - это значение термо-ЭДС той же термопары при температуре рабочего конца и свободных концов , т. е.



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