Identificarea traductoarelor termice

Identificarea traductoarelor termice

U_e=S_t(θ-θ_a)   15

si care reprezinta caracteristica statica a termocuplului.

θ_a -temperatura capetelor reci;

-temperatura punctului de sudura

S_t -sensibilitatea termocuplului

Traductoarele termoelectrice se utilizeaza pentru masurarea temperaturii in intervalul -200^o C -> 3000^oC si prezinta sensibilitati medii cuprinse intre 10 si 50 μV/^oC in functie de tipul termocuplului. Deoarece S_t prezinta usoare variatii in domeniul de temperatura se obisnuieste ca valorile tensiunii Ue sa se indice tabelat pentru θ_a = 0^oC. Cele mai utilizate termocupluri sunt de tip J(fier-constantan), de tip- K(cromel-alumel) si de tip T(cupru- constantan).

Termocuplurile pentru temperaturi foarte mari se construiesc pe baza de wolfam, rhodiu si platina. Traductoarele termoelectrice se caracterizeaza prin robustete, timp de raspuns de ordinal secundelor, precizia fiind limitata la valoarea 1-3 %.

Traductoarele termorezistive (termorezistente si termistoare) -rezistoare din materiale conductoare (metale) sau semiconductoare care prezinta un coeficient mare si stabil de variatie a rezistivitatii cu temperatura. Marimea fizica de intrare pentru un traductor termorezistiv e temperatura care produce variatia rezistentei traductorului prin intermediul modificarii rezistivitatii. Rezistenta materalelor conductoare si semiconductoare variaza dupa legi exprimabile analitic.

Pentru traductoare termorezistive se utilizeaza: platina, cuprul si nichelul. Termorezistentele depind de temperatura dupa o lege care se exprima cu o buna aproximatie: R=R₀(1+αθ+βθ²). R_o -rezistentatraductorului la 0 ^OC.

Termorezistemta cu platina - cea mai precisa si are cea mai liniara caracteristica, ea realizandu-se cu o R de 100 kΩ la 0^oC. Nichel - cea mai rara pentru ca are caracteristica cea mai neliniara. Termorezistenta de Cu se face cu 10,25, 100Ω la 0^oC. Traductoarele termorezistive sunt realizate sub forma de fir sau pelicula dispusa pe un suport .

Nu sunt recomandate in regim de masurare dinamic. Pentru cele realizate din materiale semiconductoare (termistoare)

R=R_oe^(b/T-bo/To)

R_o -rezistenta termistoruluila temperatura absoluta To; b -constanta energetica dependenta de material.

-la termistoare -neliniaritati pronuntate, constanta de timp mai mica decat la termorezistenta (10^-2s). Intervalul de masura -70 ->300^oC. Se utilizeaza si Germaniul cu impuritati de tip n. Se recomanda ca traductor de temperatura dioda semicoductoare p-n, care depinde de temperatura dupa legea

i=i_oe^k(θ-θa)

i- curentul invers prin jonctiune la θ; i_o curentul invers prin jonct. la θ_a ;

k - ct. de material.

Ansamblul de lucru:

- Regulator de temperature digital RPID1772

- termostat;

- adaptor de masura;

- sistem de inregistrare.

Schema de montaj:

T_a =19,8

Δy=15,2/23 = 0,66 ^oC/cm =

ΔU5,2*3=15,6 mV

A(19,8 ^oC , -3,6 mV);

B(35 ^oC , 15,6 mV);

m_AB =(35-19,8)/(15,6+3,6)=15,2/19,2=0,791

y-y_o =m(x-x_o)

y=-3,6+0,791 *x-0,791*19,8

y=0,791*x-19,26

U=S_t(θ-θ_a)

Y=0,791(x-24,35)

St=0,791

Obs. Se identifica temperatura reala cu cea a termocuplului. Diferenta dintre temperatura reala si cea obtinuta e foarte mica, sub 0,5 ^oC.