Материал: 1827
С |
|
б |
|
|
Рис.11. Радиационный пирометр: |
1 – |
; 2 – диафрагма; 3 – приёмник излучения; |
линза 4 – окуляр; 5 – светофильтр |
|
Полож тельной осо енностью радиационных пирометров явля- |
|
А |
|
ется то, что х можно применять и для измерения невысоких температур, в том числе и есконтактным способом, при которых объект измерения не дает видимого излучения. Возможно также измерение температуры тел, олее холодных, чем окружающая среда. В последнем случае термобатарея неДнагревается, а охлаждается во время радиационного теплообмена между ней и объектом измерения. В условиях, когда разница температур объекта измерения и окружающей среды невелика, необходимо тщательное термостатирование свободных концов термопар или всего корпуса телескопа пирометра. В настоящее время радиационные пирометрыИприменяются для измерения температур в диапазоне от – 40 до 2500 °С.
И
21
3. ПРОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Описание лабораторного стенда
СЛабораторный стенд (рис. 12) представляет собой емкость со встроенным трубчатым электронагревательным элементом (ТЭН), при проведен экспериментов емкость заполняется водой. В воду ипомещают чувств тельные элементы приборов для измерения температуры.
б А Д
Рис. 12. Стенд для градуировкиИтермометров:
1 – емкость стенда; 2 – трубчатый нагревательный элемент; 3 – жидкостный термометр расширения; 4 – металлический термометр
3.2.Порядок выполнения практическойИработы
1.Налить в ёмкость стенда воды и поместить кусочки льда.
2.Погрузить в воду со льдом чувствительные элементы термометров, после того, как показания термометров перестанут изменяться, записать их в протокол испытаний (табл. 3).
3.Включить нагревательный элемент стенда и довести воду в ёмкости до кипения, после того, как показания термометров переста-
22
нут изменяться, записать их в протокол испытаний (табл. 3).
4. Выключить нагревательный элемент стенда и приборы.
5. Измерить атмосферное давление при помощи барометра.
6. Рассчитать температуру кипения воды при данном атмо-
сферном давлении. |
||
С |
||
7. |
|
Основываясь на двух полученных реперных точках, постро- |
ить температурную шкалу. |
||
8. |
|
Оцен ть разность показаний при применении различных ме- |
тодов |
змерен я температуры. |
|
и |
||
3.3. Обра отка и оформление результатов исследований |
||
|
|
б |
По полученным результатам экспериментальных исследований |
||
расчётным данным нео ходимо составить протокол исследований |
||
(см. табл. 3), на основе которого рассчитать погрешности показаний |
||
приборов, сделать выводы о точности приборов для измерения темпе- |
||
ратуры. |
А |
|
|
||
Температура тающего льда принимается равной 0 оС, температура кипения воды при данном атмосферном давлении может быть рассчитана по эмпирической формуле
|
P |
|
Р |
2 |
Р |
3 |
|
|||
tк 100 28, 0216 |
|
1 |
11, 642 |
|
1 |
7,1 |
|
1 , |
(3) |
|
760 |
760 |
760 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Д |
|
|
||||||
где tк – температура кипения, ºС; Р – атмосферное давление, мм рт. ст. |
||||||||||
Расчётная формула для определения погрешности: |
|
|
||||||||
|
|
|
И |
|||||||
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
(4) |
|
где tфакт – фактическая температура измеряемой среды, К; ti – показа- |
||||||||||
ние проверяемого термометра, К. |
|
|
И |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
23
Протокол испытаний
|
Фактическая |
Показания приборов, |
Погрешность приборов, |
|
|
температура, оС |
|
оС |
% |
|
tфакт |
tР* |
tМ* tТ* tС* tБ* |
δ Р δ М δ Т δ С δ Б |
|
Температура |
|
|
|
|
таян я льда |
|
|
|
|
Температура |
|
|
|
|
я воды |
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
при данном атмосферном |
|
|
|
|
давлен |
|
|
|
кипен
Прбмечан е. *tР – показания жидкостного термометра расширения; tМ – показан я манометр ческого термометра; tТ – показания термоэлектрического термометра; tС – показания термометра сопротивления; tМР – показания механи-
1.Что характеризуетАтемпература?
2.Какое свойство телаДназывают термометрическим?
3.Что называют термометрическим телом?
4.Назовите основные типы термометров.
5.Принцип работы термометра расширения.
6.Принцип работы манометрическогоИтермометра.
7.Принцип работы термометра сопротивления.
8.Принцип работы термоэлектрического термометра.
9.Принцип работы пирометра.
10.Какие факторы влияют на чувствительностьИи инерционность термометра?
11.Как проверить правильность показаний термометра?
12.Какой тип термометра целесообразно использовать при измерении температуры:
а) в салоне автомобиля;
б) в системе охлаждения двигателя автомобиля; г) отработавших газов в выпускном тракте двигателя.ческого термометра расширения (биметаллического).
24
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ
Цель лабораторной работы: закрепление знаний по разделу |
||||||
С |
|
|
|
|
||
«Параметры состояния термодинамической системы». Изучение |
||||||
устройства и принципа работы приборов для измерения давления. |
||||||
Задачи: |
|
|
|
|
||
- |
ознаком ться с |
|
понятиями |
«давление», |
«абсолютное |
|
измерен |
|
|
|
|
||
давлен |
», |
«атмосферное |
давление», |
«избыточное |
давление», |
|
«вакуум»; |
с устройством |
и принципом работы приборов для |
||||
|
я давлен я; |
|
|
|
|
|
Оборудован |
|
|
||||
- |
на практ ке ыполнить проверку пружинного манометра с |
|||||
помощью образцового поршневого манометра; тарировку реостатного |
||||||
датч ка давлен я по о разцовому манометру. |
|
|||||
|
|
е и оснащение: |
|
|
||
|
|
А |
|
|||
1) стенд «Поршневой манометр». |
|
|
||||
2) пружинный манометр; |
|
|
||||
3) потенциометрический датчик давления; |
|
|||||
4) мультиметр. |
Д |
|
||||
|
|
|
|
|||
|
|
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ |
|
|||
Давление – физическая величина, характеризующая интенсивность нормальных сил, с которыми одно тело действует на другое. Вычисляется как отношение силы (нормальной составляющей силы),
действующей на поверхность, к площади этой поверхности [1,4].
Р FИH , (5)
S
где FH − нормальная составляющая силы, Н; S − площадь поверхности, нормальной к действующей силе, м2.
И
В международной системе единиц СИ давление измеряется в паскалях: 1 Па = 1 Н/1м2.
Кроме того, в технике часто используются внесистемные единицы измерения давления, в том числе старая единица измерения давления атмосфера.
25