Вимірювальна ланцюг і компенсація холодного спаю

Вимірювальна ланцюг і компенсація холодного спаю

У простій ланцюга два зволікання термопари припаиваются до гнучкої мідної дроті і спаяні з'єднання поміщаються в скляні трубки, що знаходяться при постійній температурі судини Дюара з сумішшю чистого льоду і води (рис. 54). При цьому необхідно забезпечити досить високу чистоту спаяний. Сліди сольового флюсу, залишені в місці з'єднання між дротами термопари і мідним дротом, викликають поглинання вологи, яка може бути причиною похибки при вимірюванні електрорушійної сили. Потім мідні кінці відводять до потенціометра або іншому вимірювального приладу; якщо прилад має латунні затискачі, необхідно стежити, щоб вони не обдувається гарячим або холодним повітрям, що може привести до неправильного виміру е. д. з. в поєднанні мідь - латунь. З цієї ж причини обидва затиску повинні бути максимально зближені.

Мал. 54. Охолодження холодного спаю термопари крижаною водою: 1 - гарячий спай; 2 Дюара з льодом або водою; 3 мідні висновки до потенціометра

У деяких пристроях посудину Дюара з льодом замінений термостатом з водяною ванною, температура якої на кілька градусів вище максимальної кімнатної температури. В цьому випадку вимірювану е. д. з. потрібно змінити, оскільки температура холодного спаю відмінна від 0 ° (в стандартних таблицях наведені дані для 0 °). Відповідно до закону проміжних температур, до спостерігається е. д. з. додається

е. д. з. термопари, що виникає між 0 ° і температурою холодного спаю. Необхідно додавати е. д. з. і абсолютно неправильно додавати температуру холодного спаю до температури, знайденої по таблиці.

Для точних вимірювань температури переважно застосовувати для компенсації холодного спаю судини Дюара з льодом, недоліком яких є необхідність періодичного наповнення охолоджуючої сумішшю. Але для регулюючих приладів краще користуватися контрольованими термостатами. Несправність термостата зазвичай супроводжується його охолодженням до кімнатної температури, що дає помилку 5 °.

Оскільки е. д. з. при цьому збільшується, прилад в результаті злегка знижує температуру регульованою печі. Навпаки, при зменшенні запасу льоду в посудині Дюара температура холодного спаю може підвищитися на 20-25 °, в результаті чого впаде е. д. з. і збільшиться температура регульованої печі, а це більш небезпечно, ніж зниження температури.

Зазвичай холодний спай повинен знаходитися на деякій відстані від печі, і для цієї мети замість дорогої платинового дроту використовують компенсаційні мідні або нікель-мідні дроти, які мають дуже близькі до дроту термопари характеристики по е. д. з. Компенсаційні дроти припаюють до дроту термопари і для спаяних з'єднань підтримують однакову температуру, зміна якої на 10 або 20 ° викликає помилку в показаннях до 0,5 °. Застосування компенсаційних проводів виправдано для регулюючих приладів, де велика точність не потрібна, але застосування їх потрібно уникати при точному вимірюванні температури; проте деякі типи потенціометрів тепер забезпечені такими проводами.

У деяких терморегуляторах і самописних приладах зроблена спроба уникнути компенсації холодного спаю включенням пристрою, який додає чи віднімає невелику е. д. з. у міру підвищення або зниження кімнатної температури. У приладі цього типу дроту термопари або компенсаційні кінці подаються прямо на затискачі приладу, і ці затиски служать холодним спаєм, так що відпадає потреба в застосуванні судини Дюара.