Реферат на тему Датчики температуры (термопары)

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ. 3

1. Назначение и область применения. 4

1.1 Назначение термоэлектрических преобразователей. 4

1.2 Применение термопары для оптимизации параметров систем воздушного  отопления. 7

2. Классификация. Конструкция и принцип действия. 17

2.1
Классификация термоэлектрических преобразователей. 17

2.2 Конструкция и принцип действия термопары.. 18

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 24

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.. 25

ПРИЛОЖЕНИЕ. 26

Введение:

Для измерения температуры
используют термометры, которые либо контактируют с объектом, либо воспринимают
его электромагнитное излучение и вырабатывают на выходе физический сигнал,
который и является мерой температуры объекта.

Измерение температуры
всегда заключается в передаче небольшой порции тепловой энергии от объекта к
датчику, который должен преобразовать эту энергию в электрический сигнал. Когда
контактный детектор помещается внутрь объекта или на него, между объектом и
зондом происходит передача тепла за счет теплопроводности. При этом
чувствительный элемент, входящий в состав зонда, либо разогревается, либо
охлаждается. То же самое происходит и при передаче тепла при помощи излучения:
тепловая энергия в виде ИК-излучения либо поглощается датчиком, либо выделяется
им в зависимости от температуры объекта и типа оптической связи.

Существует два основных
метода измерения температуры: равновесный и прогнозируемый. В равновесном
методе измерение температуры проводится, когда между измеряемой поверхностью и
чувствительным элементом, находящимся в зонде, наступает тепловое равновесие,
т. е. между датчиком и объектом измерения нет существенной разности температур.
В методе прогнозирования в процессе проведения измерений тепловое равновесие не
наступает, а значение текущей температуры определяется по скорости изменения
температуры датчика.

В работе рассматриваются
термоэлектрические контактные датчики и их применение в строительной индустрии
для нужд теплогазоснабжения и вентиляции, а именно изучен вопрос применения
термопар для оптимизации параметров систем воздушного отопления.

Заключение:

Несмотря на то что,
каждый год появляются новые датчики в разных областях жизнедеятельности
человека, каждый из них работает по одному из общеизвестных физико-химических принципов.
В реферате  рассмотрен датчик температуры
с целью выявления перспективных путей его применения в автоматизированных
системах строительного назначения.

Показано, что современными
конструктивно-технологическими приемами можно эффективно использовать
заложенные в данных принципах скрытые возможности и получить оригинальное техническое
устройство, позволяющее контролировать, регулировать или улучшать требуемый
процесс изготовления или параметры и характеристики конкретного изделия.

В результате
конфигурирования и подключения всех датчиков получается информационно-управляющая
система, которая может применяться для целевого применения как законченное
изделие под определенный объект автоматизации. Также для стабилизации заданных
режимов технологического процесса путем контроля технологических параметров,
визуального представления, и выдачи управляющих воздействий на исполнительные
механизмы, как в автоматическом режиме, так и в результате действий технолога –
оператора.

Фрагмент текста работы:

1.1 Назначение термоэлектрических преобразователей

Термоэлектрические
преобразователи (термопары) ТП применяются для измерения температуры. Принцип действия термопар основан
на эффекте Зеебека, в соответствии с которым нагревание точки соединения двух
разнородных проводников, вызывает на противоположных концах этой цепи
возникновение электродвижущей силы – термоЭДС. Величина термоЭДС изначально
определяется химическим составом проводников и кроме этого зависит от
температуры нагрева. НСХ термопар различных типов стандартизованы ГОСТ Р
8.585=2001. Так как характеристики всех термопар в той или иной степени
являются нелинейными функциями, в приборе предусмотрены средства для
линеаризации показаний. Точка соединения разнородных проводников называется рабочим спаем термопары,
а их концы – свободными
концами или иногда холодным спаем. Рабочий спай термопары располагается
в месте, выбранном для контроля температуры, а свободные концы подключаются к
измерительному прибору автоматизированной системы контроля температуры,
например контрольно-измерительным приборам фирмы Овен.

Если подключение свободных концов непосредственно к
контактам модуля ввода МВА8 (фирмы Овен) не представляется возможным (например,
из-за их удаленности друг от друга), то соединение термопары с прибором
необходимо выполнять при помощи компенсационных
термоэлектродных проводов или кабелей,
с обязательным соблюдением полярности их включения. Необходимость применения
таких проводов обусловлена тем, что ЭДС термопары зависит не только от
температуры рабочего спая, но также и от температуры ее свобоных концов,
величину которой контролирует специальный датчик, расположенный в приборе. При
этом использование термоэлектродных кабелей позволяет увеличить длину
проводников термопары и «перенести» ее свободные концы к клеммнику МВА8.

Термопреобразователи
предназначены для непрерывного измерения температуры различных рабочих сред
(пар, газ, вода, сыпучие материалы, химические реагенты и т.п.), не агрессивных
к материалу корпуса датчика. Термопары подключаются к МВА8 с обязательным
соблюдением полярности их включения. Схема подключения представлена рисунке 1.