Bmw-rumyancevo.ru

БМВ Мастер — Автожурнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Пирометры — инфракрасные термометры

Пирометры — инфракрасные термометры.

Пирометр (инфракрасный термометр) — это прибор для беcконтактного измерения температуры.

Принцип действия.

Всем известно, что в повседневной жизни все тела испускают электромагнитные волны, т.е. излучают тепло в зависимости от своей температуры. Тепловая энергия и, следовательно, характеристики длины волны излучения, напрямую зависят от температуры тела, от которого исходит излучение. Это излучение можно измерить и тем самым измерить температуру тела на расстоянии без необходимости в непосредственном контакте.

Инфракрасные термометры, в основном, используются для:

  • измерения температуры объектов, изготовленных из материалов со слабой теплопроводностью, таких как керамика, резина, пластик и т.п. Зонд прибора при контактном измерении способен регистрировать корректные показания температуры, если он “принимает” температуру объекта. В случае с объектами из материалов со слабой теплопроводностью требуется большое время реакции;
  • определения поверхностной температуры двигателей, корпусов и несущих компонентов больших и малых моторов;
  • измерения температуры движущихся компонентов, например, на движущемся конвейере, вращающихся колёсах, металлопрокатных станках и т.д.;
  • объектов, требующих бесконтактного измерения, например, свежевыкрашенные объекты, стерильные или агрессивные зоны;
  • измерений температуры малогабаритных и миниатюрных объектов;
  • объектов под напряжением, например, электрических компонентов, электрических шин, трансформаторов и т.п.;
  • малых и легковесных компонентов, из которых контактный зонд может “извлечь” слишком много тепловой энергии, что делает измерение невозможным.

    Инфракрасные термометры могут измерять температуру в различных единицах измерения (°C и °F). Эти приборы также обладают следующими функциями:

  • функцией индексации минимально температуры,
  • функцией усредненной и фактической температуры,
  • функцией максимальной температуры.

    Конструктивно каждый пирометр оснащен жидко-кристаллическим дисплеем, на котором индецируются следующие параметры:

  • значение температуры в градусах по Цельсию или Фаренгейту,
  • сигнализация нижней и верхней границы температуры,
  • текущее значение температуры,
  • индикатор уровня заряда батареи. И

    Все инфракрасные термометры обладают высокой точностью измерения в широким диапазоне температур.
    В некоторых моделях предусмотрена регулируемая подсветка дисплея.

    Практические советы по применению пирометров.

    Причины некорректных результатов ИК-измерения.
    При бесконтактном измерении температуры, наряду с влиянием типа материала и состояния его поверхности, путь передачи ИК-сигнала между прибором и объектом также может повлиять на результат измерения. В качестве помех может выступать пыль, частицы грязи, пар, дождевые капли, снежинки, туман.

    Измерительный прибор не адаптировался к новой температуре. (Нужно время настройки). Данный фактор также может привести к значительным ошибкам.
    Если возможно, предварительно поместите прибор в зону проведения замера. Это позволяет сократить время адаптации прибора (внимательно следите за соблюдением рабочей температуры прибора!)

    ИК-диагностика представляет собой оптический метод измерения:
    Для получения точных результатов регулярно очищайте линзы прибора. Не проводите измерения через “затуманенные” линзы (например, по причине пара).

    ИК-диагностика является поверхностным измерением.
    При наличии на поверхности объекта загрязнений, пыли, инея и т.п. будет измерена температура только верхнего слоя (т.е. температура пыли). Перед проведением измерений необходимо убедиться в том, что поверхность объекта чистая.

    Слишком большое расстояние между ИК-прибором и объектом измерения, т.е. точка замера больше, чем сам объект.
    В данном случае необходимо провести измерение с меньшего расстояния до объекта.

    В компании Энерготест представлены все модели пирометров ведущих проихводителей.

    Современные, легкие, надежные и недорогие инфракрасные термометры (пирометры) от мирового лидера в области бесконтактных измерений температуры. В 2005 году компания Fluke приобрела компанию Raytek. С 2006 года пирометры серии Raytek выпускаются под маркой Fluke.

    Пирометры от компании Fluke представлены следующими моделями:

    Пирометры Land позволяют производить измерения высоких температур (до 3000°C). Они обеспечивают замеры температуры, с минимальной зависимостью от побочных излучений. Для них характерен уский угол обзора. Это позволяют измерять температуру небольших областей даже если они удалены на значительные расстояния.

    Пирометры Testo чаще всего применяются для бесконтактного измерение температуры устройств под напряжением, или при измерении температуры продуктов в упаковке, которую можно повредить зондом при контактном измерении.

    Пирометры отличает максимальная надёжность и высочайшая точность при измерении температуры миниатюрных объектов на значительном расстоянии, например, в процессе мониторинга температуры стен, поиска неисправностей в системах ОВК, или контроле качества производимой промышленным методом продукции.
    Благодаря уникальной, запатентованной технологии измерения поверхностной влажности инфракрасным способом Вы можете выявить участки, подверженные риску образования плесени, измерить поверхностную влажность или определить удалённость от точки росы.
    Это оптимальный ИК-термометр для мониторинга температур на производстве металлической, стеклянной и керамической продукции.

    Бесконтактное измерение температуры в двигателе

    Измерение температуры в двигателе

    При испытании двигателей применяют сле­дующие приборы для измерения температуры:

    1. Термометры расширения, главным образом ртутные.

    2. Термометры манометрические, основанные на зависимости между температурой и давлением паров жидкости или газа.

    3. Термометры сопротивления, основанные на зависимости изменения электрического сопротивления проводников от температуры.

    4. Термоэлектрические пирометры, основанные на использовании термоэффекта.

    5. Пирометры излучения.

    Ртутные стеклянные термометры применяются для измерения темпера­туры охлаждающей воды, смазочного масла и иногда выпускных газов. Для измерения температуры выпускных газов двигателя применяют тер­мометры со шкалой до 500° С. Поправка на «выступающий столбик» произ­водится по следующей формуле:

    где t и — исправленное значение температуры;

    t т — показание термометра;

    n — число делений шкалы термометра, выступающего наружу;

    t ст — температура выступающего столбика ртути, которая замеряется с помощью вспомогательного термометра, или ее принимают рав­ной окружающей среде.

    Манометрические термометры в зависимости от рабочей жидкости при меняются для измерения температур в интервале: от 46 до 150° С (рабочая жидкость — метиловый спирт), от —40 до 400° С (рабочая жидкость — ксилол) и от —30 до 550° С, (рабочая жидкость — ртуть).

    Такой термометр состоит (рис. 201) из термобаллона 1, погружаемого в измерительную среду, капиллярной трубки 2 и манометра 3. Термобал­лон, капиллярная соединительная и манометрическая трубки заполняются рабочим веществом: жидкостью, паром или газом. Давление рабочего веще­ства в этой системе будет изменяться в зависимости от температуры термо­баллона, т. е. измеряемой среды. Манометр, показывающий давление в си­стеме, градуируют в градусах температурной шкалы.

    Манометрические термометры изготовляются с капиллярными трубками длиной до 75 м. Погрешность измерения не превышает 2%.

    Термоэлектрические пирометры основаны на использовании явления возникновения электродвижущей силы в цепи разнородных проводников при наличии разности температур между одним спаем и другим. Состоят пирометры из термопары и электроизмерительного прибора.

    На рис. 202 приведена схема термоэлектрического пирометра, состоя­щая из термопары с горячим спаем 1 и двух холодных спаев 2 и 3; к термо­паре присоединен гальванометр Г. Температура холодных спаев должна быть ровной и неизменяющейся, для чего их отводят в зону нормальной по­стоянной температуры. Наиболее распространенными стандартными термо­парами являются:

    При измерении температуры выпускных газов двигателя термопара должна располагаться против потока газов, как это показано на рис. 203.

    Современные судовые дизели оборудуются пирометрическим прибором, состоящим из нескольких термопар, позволяющих измерять температуру выпускных газов каждого ци­линдра двигателя. Термопары вместе с гальванометром дол­жны периодически тариро­ваться.

    Поправка, учитывающая отклонение температуры холодного спая от температуры его при тарировке, может быть определена по следующей фор­муле:

    где t — температура холодного спая при тарировке в 0 С;

    t ? — температура холодного спая при использовании пирометра для измерения температуры выпускных газов двигателя в 0 С;

    k — поправочный коэффициент термопары по заводским данным.

    Бесконтактное измерение температуры в двигателе

    Пирометр (бесконтактное измерение температуры) для диагностики мотоцикла. Возможно ли его использование и применение

    Давайте подумаем, нужен данный «девайс» или нет.

    Я не хочу засорять текст умными словами. Постараюсь максимально просто описать, как может помочь измерение температуры на определенных точках мотоцикла. Но без краткого вступления не обойтись.

    Читать еще:  Двигатель 3ct toyota характеристики

    Если точно, то пирометр (от др.-греч. πῦρ «огонь, жар» + μετρέω «измеряю») или ИК-термометр, или термометр инфракрасный, используется для измерения температуры на расстоянии от нескольких сантиметров до нескольких километров. Что нам это дает и как помогает при диагностике (выявлении «косяков») мототехники или авто?

    Все знают, что если большая разница температур на верхней и нижней частях радиатора охлаждения (на пограничном состоянии перед включением вентилятора), то термостат работает некорректно. То есть не обеспечивает полное открытие клапана для пропускания (циркуляции) охлаждающей жидкости по «большому кругу». В данном случае будет срабатывать датчик включения вентилятора охлаждения, но пропускная способность термостата не будет обеспечивать нужного протока охлаждающей жидкости. Соответственно, двигатель не будет охлаждаться. Точнее, на холостых оборотах выделение тепла небольшое и пропускной способности будет хватать. Но под нагрузкой, даже на маленьких оборотах, ДВС будет перегреваться и как результат закипит. Если отсутствует датчик показаний температуры охлаждающей жидкости или пилот не любит следить за показаниями приборов, то в самый интересный момент будет «нежданчик».

    Приложив руку к радиатору и попытаться по ощущениям определить температуру – это относительное ощущение тепла. Все помним опыт из школьной программы (для тех, кто не просиживал уроки): достаем стакан холодной воды из холодильника и второй наполняем горячей водой (больше комнатной температуры). Далее опускаем палец правой руки в холодную воду, палец левой руки в теплую. И удерживаем некоторое время. Так вот, если мы опустим пальцы из холодной и горячей воды в стакан с водой комнатной температуры, то получим следующее: для одного пальца она покажется теплой, для другого холодной. Так что ваши «измерения» руками не дадут точной картины о температурах на разных точках радиатора. Соответственно, все относительно. Измерительные приборы – это не ощущения, а измерения необходимых величин. Относительно показаний мы сможем сделать выводы.

    Посетил одну из лабораторий российского производителя. Каждый прибор после сборки тестируется и проходит настройку.


    Вспоминаю анекдот: заяц пришел на рынок купить соль. У волка сломались весы, и он предложил насыпать зайцу 1 кг на глаз. На что заяц ответил: насыпь себе лучше на кончик члена, волчара поганый.

    Так и в нашем случае, только точная температура покажет:
    1. При какой температуре открывается клапан термостата, а они разные. Есть на +97С, а есть на +102С. Соответственно, можно подобрать под свою климатическую зону или под бесконечное стояние в пробках.
    2. Какая температура радиатора в верхней и нижней точках.
    3. Какие соты радиатора забиты, в каких местах лучшее прохождение жидкости.

    Это малая часть применения прибора. Можно быстро сделать диагностику работы цилиндров. Измерить температуру на выхлопных трубах «штанах» всех цилиндров при прогреве и на прогретом ДВС. Температура должна быть на всех трубах одинаковая. Если на одной трубе температура ниже или выше, то надо искать проблему по впрыску, зажиганию или другой причине. Главное, что диагностика займет всего 10-20секунд. Смотрите видео, специально сделанное для понимания и визуализации измерения температуры.

    Измерить температуру внутри глушителя через выхлопное отверстие, если делать нечего или скучно. Пробежаться по периметру окон здания и посмотреть где «сифонит». Как правило, этим занимаются, когда посмотрели температуру во всех нужных и не нужных местах. Измерить температуру на самой ГБЦ. Можно сделать измерения в любой точке ДВС.

    Измерить рабочую температуру РР (реле регулятора) – это важный момент. Измерение дает предварительную оценку работы АКБ-РР. Если она больше +80С, то это критичная рабочая температура для электроники.

    При заряде АКБ не нужно смотреть пузырьки в банках. Тем более, что на необслуживаемых это сделать проблематично. Достаточно пройтись по банкам и выявить по разнице температур, какая не работает. Мелочь? Нет! Не надо гадать, нужно за 20 секунд измерить и понять, что банка не работает, а это дает нагрузку на РР, которое начинает перегревается. Так просто? Да! Надо лишь вести журнал, где снимать температуру с необходимых точек (на полностью исправно работающей технике) и записывать их в таблицу. Далее сравнивать показатели и делать выводы.

    Приехал рабочий мотоцикл поменять колодки – сразу сними показания. Диагностика не даст 100% результат и придется пошевелить мозгами, чтобы найти или предупредить выход из строя деталей. Но если один суппорт имеет большую температуру относительно другого и колодки больше изношены, то тут и так понятно, что один из суппортов не «отпускает», а ,может, и воздух в системе.

    Проверка контактов на силовых проводах. Где нет контакта, есть выделение тепла, то есть температура будет выше. Объяснять долго не буду, и так понятно. Так проверяют контакты в электрической щитовой.

    Высунувшись из окна гаража с любого этажа померить температуру асфальта или земли в тени. Удобно же! Иногда стоит хорошая теплая погодка, а асфальт не прогрелся. Значит, и на короткий тормозной путь не стоит рассчитывать.

    Измерить температуру резины в разных точках протектора. Построить зависимость температуры покрышки от давления в колесах. Возможно, на треке актуально будет.

    Если делать окончательно нечего, то взять пирометр с собой и после резкого торможения посмотреть, до какой температуры нагрелись диски и суппорта. Также можно по приезду снять показания с суппортов, они должны быть одинаковой температуры. Главное — что не надо подключаться к 220В, провода раскручивать, в наше время все на батарейках. Нажал на курок прибора и посмотрел показания. Ляпота!

    И, конечно же, если много пил, а поутру плохо себя чувствуешь, то градусник не нужен. «Стрельнул» в руку, в мозг, под мышку и понял, что температура нормальная – это просто будун.

    Температура сварочного шва во время сварки. Для изготовления рам это важный параметр. Проверить прогрев рамы в разных точках во время сварочных работ, чтобы не повело – тоже необходимо.

    Поначалу я измерял всё, что меня окружало. Особенно понравилось, сидя на ж@пе, посмотреть все окна и выявить, где пропускают уплотнения и гуляют сквозняки. Развлекался, как мог. Но, по большому счету, это полезный инструмент. Когда перестала греть печка в машине, достаточно было измерить, чтобы стало понятно, что тепленькая водичка не бежит по патрубкам к радиатору печки. Кран залип.

    Я написал часть точек для измерений, далее сами сможете совершенствовать свои методы температуры в разных местах, которые позволят сделать правильные выводы и понять, в какую сторону идти. Решайте сами.

    Теперь о главном. Загорелись приобрести? Стоп! Дальше интересней. Весь интернет наполнен предложениями по продаже пирометров. Цена от 1 500 рублей. Такой можно купить, если побаловаться и выкинуть. Никаких точных показаний не будет. Почему? Да потому, что пирометр — это измерительный прибор, а не игрушка. Разжую подробно, чтобы не было пустых покупок.

    Надо выбрать диапазон измеряемых температур. В нашем случае нужен от +5С до +600С с запасом. Зимобайкерам такой не подойдет, им нужен от -30С. Ну или подбирать по региону.

    Если нужно измерять температуру с точки (тонкого шланга, контактной группы, пина разъема, сварочного шва у электрода), то необходим маленький угол (диаграмма поля зрения прибора). Это нужно, чтобы не было погрешности и температура непосредственно снималась с точки, а не со всех узлов, находящихся рядом.

    Надо понимать, что пирометры есть и медицинские. Они рассчитаны на съем температуры тела человека с маленького расстояния. И их температурный диапазон сильно ограничен. Некоторые компании производят по техническому заданию заказчика подобное оборудование под заказ. Но здесь или стоимость будет запредельной, или срок изготовления такой, что необходимость в нем отпадет. Да и желание его приобрести.

    Читать еще:  Эмульсия в двигателе мотоцикла причины

    Ширпотреб не настраивают, а штампуют. Погрешность может быть гигантской. В РФ производителей такой техники мало, так что покупать надо у проверенных производителей или их представителей. Я был на заводе, читайте ниже.

    Точность измерения обычно оказывается в процентном соотношении от температуры. И при +400С погрешность может составить 40С, а при +600С уже 80С, а то и больше. Если нет привязки к конкретной температуре, а нужно провести сравнительный анализ четырех выхлопных труб, то это один момент. Но смысл, когда на радиаторе нужна точная температура.

    На фото модель пирометра, где есть понятная картинка. На расстоянии 80 см будет снимать температуру с пятна диаметром 11,3 см.


    Цена прибора, который на видео, в декабре 2017 года колеблется от 20 000 до бесконечности, в зависимости от показателя визирования (измеряемая температура с площади заявленного диаметра на поверхности тела). В отличие от аналогичных импортных приборов у российского производителя КБ ПИРОЦЕЛЬС можно заказать прибор под ваши задачи.

    Видео поможет наглядно посмотреть на проблему выбора.

    Помните, что у этих приборов точка от лазера – это указатель, своеобразный прицел, она может расходится с местом (точкой) измеряемой температуры на поверхности тела. Температура будет сниматься не с точки, а рядом с ней, если «прицел сбит». Тонкостей много.

    Я специально приехал на завод по производству пирометров. Что хорошего на производстве:

    — Комплектующие. Это самые важные компоненты из России и Японии. Эксклюзивные механизмы производятся на военных заводах и с соответствующей приемкой;
    — ОТК. Настройка каждого прибора в лаборатории;
    Видео проверки:

    — изготовление под требования заказчика. По необходимости поверка! Приборы занесены в реестр измерительных средств, что гарантирует заявленные показатели;
    — первая проба. Сняли видео измерения температуры без подготовки, не судите строго. Со временем будет серия нормальных видео с результатами измерений.

    ПыСы. В автомобиле больше узлов. Зимой просто искать проблемы с печкой, летом с кондиционированием, и так далее. «Игрушка» будет всегда при деле.

    Посмотрите в описаниях пирометров и в графе внесены или нет в реестр, будет стоять или прочерк или нет. Приборы фирмы, которую я посетил, имеют свидетельство о поверке в Федеральном региональном центре стандартизации, метрологии и испытаний в Московской области (ФБУ «ЦСМ Московской области»).

    Измерение температуры электрических машин и трансформаторов

    Методы измерения.

    При испытаниях применяются два различных вида термопреобразователей — с линейной и резко нелинейной характеристикой «вход—выход» в зоне допустимых температур. Первые используются для непрерывного измерения температуры или превышения температуры над температурой окружающей среды, а вторые — для регистрации факта превышения температуры отдельных частей машины сверх допустимого значения.
    Следует иметь в виду, что для получения достоверных результатов, отражающих тепловое состояние электрической машины или трансформатора, необходимо заранее знать примерную картину их теплового поля, чтобы правильно установить датчики температуры. К измерениям температуры предъявляются следующие технические требования:
    возможность измерений в требуемых точках при различных тепловых режимах работы;
    внесение минимальных нарушений в тепловое поле при измерениях;
    возможность осуществления дистанционных измерений, преимущественно методами непосредственной оценки.
    независимость результатов измерений от вибрации, электромагнитных полей и условий окружающей среды; высокая точность измерений;
    возможность применения для измерений температуры простой и стандартной измерительной аппаратуры.
    В соответствии с указанными требованиями рассмотрим различные методы и способы измерения температуры.
    Температуру отдельных частей машины и охлаждающих сред в соответствии с ГОСТ 25000—81 «Машины электрические вращаюшиеся. Методы испытаний на нагревание» следует измерять методами термометра, сопротивления, заложенных датчиков температуры и встраиваемых датчиков температуры.
    Метод термометра. При этом методе термопреобразователь датчика температуры (см. подразд. 1.3) прикладывается к доступным поверхностям собранной электрической машины. В качестве термопреобразователя датчика можно применять термометр расширения, термопару, термометр сопротивления или терморезистор. Результат измерения представляет температуру поверхности в точке приложения датчика температуры. Термометры расширения находят ограниченное применение и используются в основном для измерения температуры охлаждающих жидкостей и газов. При этом не следует применять ртутный термометр для измерения температуры тех частей машины, где имеются переменные магнитные поля. Это связано с тем, что переменные магнитные поля наводят в ртути вихревые токи, которые нагревают ее и приводят к неправильным показаниям.
    Метод сопротивления дает среднее значение температуры обмотки.
    Отметим, что для повышения точности результатов измерения сопротивления обмоток в холодном и горячем состоянии следует измерять с помощью одних и тех же приборов.
    Метод заложенных датчиков температуры применяют для определения температуры обмотки или активной стали. Обычно устанавливают не менее шести датчиков, равномерно расположенных по окружности машины в таких точках обмотки в осевом направлении пазов, в которых ожидают наибольшие значения температуры. Каждый датчик должен соприкасаться непосредственно с поверхностью, температура которой подлежит измерению, и быть защищен от воздействия охлаждающей среды. В качестве термопреобразователей датчиков используют термопары, термометры сопротивления или терморезисторы.
    Температуру в месте заложения термопары следует определять по ее градуировочной характеристике. Холодный спай термопары должен быть защищен от быстрых изменений температуры окружающей среды. При наличии одной-двух термопар ЭДС измеряется милливольтметром с пределом измерения 3. 10 мВ и внутренним сопротивлением не менее 25 Ом/мВ.
    При большем числе термопар, как правило, используют компенсационный метод измерений. Температуру в месте заложения термометров сопротивления определяют путем измерения сопротивления термометра мостом или специально предназначенными для этого логометрами. Превышение температуры следует принимать равным наибольшему измеренному значению.
    Метод встраиваемых датчиков температуры. При использовании этого метода датчики (термопреобразователями могут являться термопары, термометры сопротивления или терморезисторы) устанавливают в электрическую машину только на время испытаний. Место установки — лобовые части обмотки или между отдельными листами активной стали на глубину не менее 5 мм от ее поверхности. Кроме того, датчики могут устанавливаться в другие доступные точки машины, в которых ожидается наибольшее превышение температуры. Измерения проводятся так же, как и в предыдущем случае.
    Характеристика термопреобразователей. Термопары используют явление термоэлектричества, состоящее в том, что в цепи, состоящей из двух различных проводников или полупроводников, соединенных концами (электродами) и имеющими различную температуру точек соединения, появляется термоэлектродвижущая сила. При небольшом перепаде температур между спаями термо- ЭДС можно считать пропорциональной разности температур.
    Для промышленных термопар используются следующие материалы термоэлектродов: термопара типа ТИП — платинородий (10% родия) — платина, термопара типа ТПР — платинородий (30% родия) — платина, термопара типа ТХА — хромель-алкомель, термопара типа ТХК — хромель-копель. Пределы измерения температуры при длительном применении для указанных типов термопар составляют: для ТПП — от — 20 до +1300 С, для ТПР — от +300 до +1600 С, для ТХА — от 50 до +1000 °С, для ТХК — от-50 до +600 °С. Значения термоЭДС, развиваемой термопарами при температуре горячего спая 100 С и холодного спая 0 «С составляют: для термопары типа ТПП — 0,64 мВ, 1ХА — 4,1 мВ, ТХК — 6.9 мВ. Для измерения температур ниже 50 С используются термопары медь-константан (до -270°С) и медь-коппель (до -200 °С).
    Отметим, что термопара измеряет не температуру места установки спая, а превышение этой температуры над температурой противоположной пары электродов, к которым подключается измерительный прибор, поэтому при проведении измерений необходимо знать температуру в месте установки холодного (измерительного) спая или включать в состав датчика компенсатор температуры «холодного» спая.
    Термометры сопротивления относятся к одним из наиболее точных преобразователей температуры. В частности, платиновые термометры сопротивления позволяют измерять температуру с погрешностью 0,001 С. Для измерения температуры применяются металлы, обладающие высокостабильным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС) и линейной зависимостью сопротивления от температуры. К таким материалам относятся платина и медь.
    Промышленные платиновые термометры сопротивления используются в диапазоне температур от -200 до +650°С, медные — от -50 до +200 °С. Величина ТКС в диапазоне температур от 0 до 100 С для платины составляет 0,0039, для меди — 0,00427 K-i.
    Промышленные платиновые термометры имеют сопротивления 10, 46 и 100 Ом при О С; медные — 53 и 100 Ом. Увеличение температуры чувствительного элемента термометра, помещенного в тающий лед, за счет нагревания измерительным током не должно превышать 0,24 С для платиновых термометров и 0,4 °С для медных при рассеиваемой мощности в термометре, равной 10 мВт.
    Терморезисторы подразделяются на металлические и полупроводниковые.
    Выбор металла для терморезистора определяется химической инертностью металла к измеряемой среде в интересующем интервале температур и высокостабильным ТКС. Кроме платины и меди для изготовления терморезисторов применяются никель и вольфрам. ТКС никеля в диапазоне температур от 0 до 100 °С равен 0,0069, вольфрама — 0.0048 К4.
    Основным достоинством никеля является его относительно высокое удельное сопротивление, которое имеет линейную зависимость от температуры только до +100 °С. Медные и никелевые терморезисторы выпускают из литого микропровода в стеклянной изоляции. Микропроволочные терморезисторы герметизированы, высокостабильны, малойнериионны и при малых габаритах могут иметь сопротивление до десятков килоом. Для низкотемпературных измерений находят применение индиевые, германиевые и угольные терморезисторы.
    Полупроводниковые терморезисторы отличаются от металлических меньшими габаритами. Обычно ТКС полупроводниковых терморезисторов имеет отрицательное значение и уменьшается обратно пропорционально квадрату абсолютной температуры. При температуре 20еС величина ТКС составляет 0,02 . 0,08 К**1, что на порядок выше, чем у металлических терморезисторов (рис. 3.1, а).
    Полупроводниковые терморезисторы выпускаются в большом ассортименте и имеют номинальные сопротивления при 20 С от 0,3 до 3300 кОм. Диапазон рабочих температур различных терморезисторов составляет от -100 до +300 °С. Точность измерения температуры с помощью полупроводниковых терморезисторов близка к точности металлических терморезисторов при соблюдении сроков их поверки.
    Разработаны терморезисторы с положительным значением ГКС на базе сегнетоэлектриков, в частности ВаТЮ3, резко изменяющие свое сопротивление при малом изменении температуры (рис. 3.1, о). За пределами этого интервала сопротивление с ростом температуры уменьшается. В указанном интервале температур значение I КС достигает 0,3. 0,5 К»1. Такие полупроводниковые терморезисторы нашли применение в устройствах защиты электрических машин от перегревов. С их помощью проверяют, превышает температура допустимую или нет. Критическая температура, при которой начинается резкий рост сопротивления, составляет для различных полупроводниковых терморезисторов с положительным значением ТКС от +70 до +150 С.
    Инерционность термопар и термометров характеризуется их постоянной времени. Различают термопары и термометры сопротивления малоинерционные (постоянная времени меньше или равна 40 с для термопары и 9 с для термометра), средней инерционности (постоянные времени соответственно равны 60 и 80 с); большой инерционности (с постоянными времени до 3,5 и 4,0 мин) и ненормированной инерционности.

    Читать еще:  Двигатель bac технические характеристики


    0 20 40 60 80 100 Г/С 0 30 60 90 120 Т.»С
    а 6

    Характеристики полупроводниковых терморезисторов: а — с отрицательным ТКС; 6 — с положительным ТКС

    Отдельную группу составляют измерители разового действия, к которым относятся теплочувствительные краски и легкоплавкие металлы. Эти измерители позволяют лишь ответить на вопрос, превысила ли измеряемая температура допустимую или нет. Если температура превысила допустимую, то теплочувствительная краска изменяет свой первоначальный цвет, а металлический предохранитель плавится, нарушает контакт в измерительной цепи и сигнализирует о недопустимом превышении температуры.

    Особенности измерения температуры вращающихся частей электрических машин.

    Температура вращающихся тел измеряется датчиками температуры, которые могут соединяться с индикатором через скользящий электрический контакт или бесконтактным способом. Возможно использование измерителей разового действия.
    При использовании скользящего электрического контакта в качестве термопреобразователей используются термопары, термометры сопротивления или терморезисторы, которые через контактные кольца и щетки или жидкометаллические контакты соединяются с измерительными приборами. При использовании скользящего контакта в зоне последнего возникает коммутационная ЭДС. Сопротивление контакта сильно зависит от температуры, влажности, вибрации, скорости вращения и других факторов. В меньшей степени влияние указанных факторов проявляется в случае применения жидкометаллических контактов.
    Скользящие контакты должны подвергаться испытаниям как в процессе изготовления, так и при эксплуатации, что затрудняет их использование. Кроме того, в ряде модификаций электрических машин нет места для установки дополнительного щеточно-контактного узла.
    Бесконтактная передача информации с термопреобразователя на измерительное устройство может осуществляться с использованием индуктивной, емкостной или СВЧ связи. Широкое распространение получили бесконтактные методы измерения температуры, основанные на измерении теплового излучения ротора.
    Индукционная связь может осуществляться с помощью вращающегося трансформатора — воздушного или с ферромагнитным сердечником. Вращающаяся катушка соединена с термометром сопротивления или терморезистором, а неподвижная включена в мостовую измерительную схему. Питание моста осуществляется от источника переменного тока.
    В случае применения емкостной связи одна из обкладок конденсатора (обычно цилиндрического) вращается, а другая неподвижна. Время заряда или разряда конденсатора и его ток зависят от сопротивления термопреобразователя, соединенного с вращающейся обкладкой конденсатора.
    В качестве термопреобразователей применяют и датчики с сердечниками из материалов, точка Кюри которых соответствует предельно допустимой температуре контролируемого элемента вращающегося ротора электрической машины.
    СВЧ-связь применяется редко и осуществляется с помощью миниатюрных СВЧ-резонаторов, устанавливаемых на роторе. При изменении температуры в результате теплового расширения изменяются линейные размеры резонатора и его резонансная частота, что улавливается неподвижными приемниками частоты (частотомеры). Приемник может иметь шкалу в градусах либо может быть снабжен специальной градуировочной таблицей или кривой, которые позволяют по известному значению частоты определять температуру.
    Использование теплового излучения вращающихся частей электрических машин для измерения их температуры стало возможным после разработки приемников излучения, имеющих длину волны около 5 мкм, что соответствует области излучения слабонагретых тел с температурами около Ю0°С (в частности, на базе сернистого свинца). Для бесконтактного измерения температуры вращающихся частей можно использовать стандартные фотоэлектрические пирометры и тепловизоры, которые серийно выпускаются промышленностью.

    Измерение температуры в трансформаторах.

    Температуру отдельных частей трансформатора и охлаждающих сред измеряют в соответствии с требованиями ГОСТ 3484—88*. Измерение температуры охлаждающей среды (трансформаторное масло, жидкий негорючий диэлектрик, воздух, элегаз) осуществляют методом термометра, а температуры обмоток — методом сопротивления. В случае невозможности применения метода сопротивления для определения температуры обмоток применяют метод термометра. Используемые при этом датчики температуры не отличаются от описанных ранее.
    В соответствии с ГОСТ 3484 — 88* за среднюю температуру обмоток масляного трансформатора или трансформатора, заполненного жидким негорючим диэлектриком, принимается температура масла (жидкого негорючего диэлектрика) в верхних слоях, если трансформатор не подвергался нагреву в течение 20 ч и после заливки прошло не менее 6 ч. Температура средних слоев масла не должна превышать 40 °С
    За среднюю температуру обмоток сухих трансформаторов, не подвергавшихся нагреву и находящихся не менее 16 ч в помещении, в котором колебания температуры охлаждающего воздуха не превышают 1 С в час, принимают среднее арифметическое показаний двух термометров, установленных у верхнего и нижнего краев боковой поверхности одной из наружных обмоток.
    Температуру воздуха измеряют с помощью трех или более термометров, расположенных с трех сторон трансформатора примерно на середине его высоты на расстоянии 1 . 2 м от охлаждающей поверхности. Каждый термометр помешают в наполненный трансформаторным маслом сосуд объемом не менее 1 л, хорошо отражающий внешние тепловые излучения.

  • Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector