Как настроить электроконтактный термометр

Существует множество устройств и способов поддержания заданной температуры или сигнализации температурного режима в контролируемой среде. Наиболее простые из них имеются в электрическом утюге, холодильнике, кондиционере. Для точного поддержания температуры, например в инкубаторе, сушильном шкафу, термокамере, необходимы специальные приборы и устройства.
Контактный термометр ТПК [1] (фото 1) состоит из ртутного термометра и электрических контактов, один из которых подвижный, и перемещается вращением магнитной муфты на верхнем конце корпуса для настройки температуры от 0 до 150 °С. Цена деления термометра 2 °С, но при градуировке по белее точному термометру реально можно выставить температуру гораздо точнее. Прямой визуальный контроль температуры, простота ее регулирования — несомненные преимущества данного прибора.
Кроме контактного термометра, достаточно иметь устройство усилительное для контактных термометров и термоконтакторов УКТ-4 (67 х 117 х 215 мм) [2]. Для подключения устройства к внешним цепям оно комплектуется розеткой РП10-11ЛУ. Схема устройства показана на рис.1.
По принципу действия устройство представляет собой тринисторный выключатель, управляемый генератором на однопереходном транзисторе (ОПТ) и транзисторным ключом. Генератор, состоящий из ОПТ VT2, резисторов R2, R3, R5 и конденсатора C2, генерирует ряд узких импульсов с частотой около 7,5 кГц. Эти импульсы открывают тринистор, осуществляя подключение нагрузки к цепи переменного тока. При замыкании контактов ТПК закрывается транзистор VT1 , базовая цепь ОПТ обесточивается, генератор прекращает свою работу, и нагрузка отключается от цепи переменного тока. Контакт, постоянно соединенный с ртутью, должен быть подключен к клемме Б4. Максимальный допустимый коммутируемый ток при активной нагрузке не более 4А. Допускается использовать в качестве нагрузки управляющие катушки магнитных пускателей переменного тока напряжением 220 В с установившимся значением тока катушки от 0,1 А до 0,15 А, при этом параллельно управляющей катушке необходимо включить цепочку с параметрами: С=1 мкФ и R = 1 кОм. Это устройство громоздко, содержит много компонентов, контактные выводы ТПК должны быть надежно защищены от случайного прикосновения, т. к. на них возможно появление напряжения 220 В относительно «земли».
Автор не стал повторять схему указанного устройства, а выполнил все гораздо проще (см. рис.2). В схеме применено реле РЭС 22 с рабочим напряжением +12 В и током срабатывания 36 мА, которое обеспечивает нагрузку на контактах до 0,1 А для переменного напряжения до 220 В. Оказалось, что реле может работать при +9 В от блока питания Д2-15 14МО.390.238 ТУ. Контактный термометр в этом случае имеет гальваническую развязку от сети 220 В. Магнитный пускатель обеспечивает возможность включения нагрузки до 6А от сети 220 В, но может быть подключен к трехфазной сети с соответствующим увеличением количества нагрузок и их мощности. В пускателе имеются свободные контакты для включения вентилятора охлаждения в шкафах и камерах большого объема, что увеличивает точность поддержания температуры, и индикаторов, т.к. реле содержит еще 3 пары контактов, аналогичных показанным на рис.2. Следует отметить, что точность поддержания температуры тем выше, чем дольше время достижения заданной температуры. При достижении заданной температуры (для инкубатора на 56 яиц) в течение не менее 2 часов, возможно поддержание температуры с точностью ± 0,5 °С. Для этих же целей необходимо тщательно выполнить теплоизоляцию корпуса инкубатора.
Реле установлено внутри корпуса накладной розетки (см. фото 2). Для него места оказалось маловато, пришлось сделать углубление 5 мм в основании из фанеры толщиной 10 мм. Устройство не имеет печатной платы, к нему подведены 3 пары проводов для подключения 220 В, контактного термометра и нагрузки. Включение устройства может быть с помощью вилки или внешнего выключателя. Не допускается параллельное включение двух и более устройств к одному контактному термометру.

Литература
1.ГОСТ 9871-75 Е. Термометры стеклянные ртутные электроконтактные и терморегуляторы. Технические условия.
2.Устройство усилительное для контактных термометров и термоконтакторов. Паспорт Мб 2.002.001 ПС.

Источник

Как настроить электроконтактный термометр

1.1. Термометры стеклянные ртутные электреконтактные с погружаемой нижней частью предназначены для поддержания постоянной температуры или сигнализации о достижении заданной температуры в пределах измерений от минус -35 до +350°C.

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

2.1. Термометры стеклянные ртутные электреконтактные со вложенной внутрь оболочки шкальной пластиной из стекла молочного цвета, с магнитной регулировкой положения рабочего контакта в пределах шкалы, с погружаемой нижней частью.

Термометры изготавливаются следующих исполнений:

2.3. Допускаемая электрическая нагрузка на контактах ТПК не более 1 ВА при напряжении до 220 В или при силе тока не белее 0,04 А.

3. КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ

4. ПРИНЦИП РАБОТЫ

4.1. Принцип работы термометра основан на изменении объема термометрической жидкости (ртути) в зависимости от температуры измеряемой среды и на способности ртути служить проводником электрического тока при замыкании контактов.

4.2. Термометры должны работать в цепях постоянного и переменного тока частотой (50±1) Гц. При включении термометров в цепь постоянного тока «минус» источника тока должен быть подсоединен к соединительному контакту термометра. Контакты имеют маркировку «+» и «—». Термометры должны работать в безискровом режиме.

4.3. В схему подключения термометра заложен тиристорный выключатель, управляемый генератором на ОПТ и транзисторным ключом.
Схема работает следующим образом: после подачи питания на схему при разомкнутых контактах термометра транзистор V 8 открыт отрицательным потенциалом, подаваемым на его базу через резистор R1. Генератор на ОПТ, состоящий из однопереходного транзистора V 9, резисторов R2, R4, R5 и конденсатора C2, включается в работу и генерирует ряд узких импульсов с частотой около 7,5 кГц.

Эти импульсы открывают тиристор, осуществляя тем самым подключение нагрузки к цепи переменного тока. Контакты термометра при этом находятся под напряжением, не превышающем величины падения напряжения на переходе открытого транзистора V 8 (не более 0,5 В). При замыкании контактов термометра транзистор V 8 закрывается, базовая цепь однопереходного транзистора обеспечивается, генератор на ОПТ прекращает свою работу и транзистор отключает нагрузку от цепи переменного тока.

Ток, проходящий через замкнутые контакты термометра, при этом определяется напряжением питания схемы управления и величиной суммы сопротивлений RI + R2 (около 0,2 mA).

Питание схемы управления осуществляется от сети переменного тока через выпрямитель на диоде V 6, стабилизатор на резистор R8, стабилитроне V 7 и сглаживающем конденсаторе C1.

5. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ

5.1. Контактные выводы термометра должны быть надежно изолированы от корпусов приборов или аппаратов, так как на контактных выводах возможно появление напряжения до 220 В относительно земли.

5.2. Термометрическая жидкость для наполнения термометров электроконтактных является ртуть. Пары ртути ядовиты. В случае боя термометров рассыпанную ртуть следует собрать медной лопаточкой, обработанной в азотной кислоте. Для устранения испарения ртути хранить ее нужно под слоем воды и в дальнейшем сдавать ее в установленном порядке.

6. ПОДГОТОВКА ИЗДЕЛИЯ К РАБОТЕ

6.1. Термометры электроконтактные погружайте в измеряемую среду нижней частью — до плечиков, угловые — до изгиба угла.

6.2. Настройку термометров на требуемую температуру контактирования производите с помощью магнитного приспособления, которое вращайте в ту или другую стороны, тем самым поднимая или опуская конец вольфрамовой нити, устанавливая его на отметке заданной температуры контактировання.

Предварительную настройку производите по верхней шкале, следя, чтобы овальная гайка нижним обрезом была установлена на отметке заданной температуры контактирования. После этого проверьте положение конца подвижного контакта относительно температурной отметки по нижней шкале и проведите дополнительную регулировку магнитным приспособлением.

7. ХАРАКТЕРНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ МЕТОДЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ

7.1. Термометры перед включением в электрическую схему следует проверить внешним осмотром на отсутствие разрывов ртутного столбика.

Если при транспортировании или в процессе эксплуатации произойдет разрыв ртутного столбика, то его можно соединить, восстановив работоспособность прибора.

7.2. Устранение разрывов ртутного столбика в термометрах можно производить путем осторожного подогревания резервуара со ртутью до тех пор, пока ртуть не поднимется в расширенную часть капилляра и не соединится в нем. Во избежание вскипания и выброса ртути из капилляра нагрев следует производить осторожно.

Подвижной контакт — вольфрамовую нить надо поднять до предела вверх. Допускается комбинирование приемов: охлаждение резервуара, подогрев, встряхивание термометра, постукивание на оболочке.

Во всех случаях термометр следует держать ртутным резервуаром вниз и следить, чтобы ртуть не замерзла (температура замерзания ртути -38,8°C).

8. СВИДЕТЕЛЬСТВО О ПРИЕМКЕ

8.1. Термометр стеклянный ртутный электроконтактный тина ТПК — соответствует требованиям ГОСТ 9871-75 и признан годным к эксплуатации.

9 ПРАВИЛА ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ И ХРАНЕНИЯ

9.1. Термометры, можно транспортировать любым видом транспорта, кроме авиационного. При хранении, транспортировании термометров температура окружающего воздуха должна быть не ниже минус -35°С.

Термометры должны храниться в закрытом пэмещении.

10. ГАРАНТИЙНЫЕ ОБЯЗАТЕЛЬСТВА

10.1. Изготовитель гарантирует соответствие термометров требованиям ГОСТ 9871-75 при соблюдении потребителем условий эксплуатации и хранения, установленных стандартом.

Гарантийный срок эксплуатации для термометров — 24 месяца со дня ввода в эксплуатацию.

Гарантийный срок хранения для термометров — 24 месяца со дня изготовления.

Источник

Электроконтактные термометры

Для обеспечения позиционного регулирования и сигнализации в лабораторных и промышленных установках применяют специальные электроконтактные термометры двух типов:

— с постоянными впаянными контактами, которые обеспечивают замыкание и размыкание электрических цепей при одной, двух или трех заранеезаданных температурах;

— с одним подвижным контактом (перемещается внутри капилляра с помощью магнита) и вторым неподвижным, впаянным в капилляр, что обеспечивает замыкание и размыкание электрической цепи при любом значении выбранной температуры.

Перемещающаяся в капилляре ртуть размыкает или замыкает цепи между контактами, к которым подводится напряжение постоянного или переменного тока.

Рис. 8. Термометры электроконтактные

Технические характеристики электроконтактных термометров

Марка	Диапазон измерения, °С	Описание
от	до
ТПК	-35	+70	Электроконтактный термометр прямой предназначен для сигнализации о достижении заданной температуры или поддержания любой температуры в пределах рабочей шкалы в различных установках.
ТПК	-35	+70	Электроконтактный термометр угловой предназначен для сигнализации о достижении заданной температуры или поддержания любой температуры в пределах рабочей шкалы в различных установках.

Биметаллический термометр

Принцип действия термометра биметаллического основан на зависимости деформации чувствительного элемента от измеряемой температуры (изменение линейных размеров при изменении температуры).

В качестве чувствительного элемента используется биметаллическая пружина.

Биметаллическая пружина изготавливается из двух прочно соединенных металлических пластин, имеющих различные температурные коэффициенты линейного расширения.

При изменении температуры пружина изгибается и вращает стрелку термометра, т.к. один конец пружины закреплен внутри штока, а к другому присоединяется ось стрелки.

Рис. 9. Схема биметаллического термометра

Рис. 10.Схема биметаллического термометра

1 – показывающая стрелка; 2 – передаточный рычаг;

3 – пластинка с малым коэффициентом линейного расширения;

4 – пластинка с большим коэффициентом линейного расширения

Рис. 11. Биметаллический термометр

Дилатометрический термометр

Принцип действия дилатометрических термометров основан на свойстве твердых тел менять свои линейные размеры при изменении их температуры.

Дилатометрический термометр(рис. 12)представляет собой трубку 1, изготовленную из металла с большим коэффициентом линейного расширения.

В трубку вставлен стержень 2 из сплава (инвар) с малым коэффициентом линейного расширения. Один конец стержня жестко соединен с дном трубки, а другой свободно перемещается. От изменения температуры окружающей среды трубка удлиняется или укорачивается. Свободный конец стержня отклоняет стрелку 3, удерживаемую пружиной 4.

Справка: инвар — сплав, состоящий из никеля (Ni — 36 %) и железа.

Температура плавления — 1425 °C. Сплав обладает малым температур- ным коэффициентом линейного расширения и практически не расширяется в интервале температур от −100 до +100 °C. Используется в точном приборостроении.

Рис. 12.Схема дилатометрического термометра

1 – трубка; 2 – стержень; 3 – стрелка; 4 — пружина

Рис. 13. Устройства терморегулирующие дилатометрические электрические

Устройства терморегулирующие дилатометрические электрические предназначены для регулирования температуры жидких и газообразных сред в системах автоматического контроля и регулирования.

Манометрический термометр

Жидкостные манометрические термометрыоснованы наиспользовании зависимости между температурой и давлением термометрического вещества (газа, жидкости), заполняющего герметическую замкнутую термосистему термометра.

Термосистема состоит из термобаллона, капилляра и манометрической одно- или многовитковой пружины. Капилляр соединяет термобаллон с неподвижным концом манометрической пружины.

Подвижный конец пружины запаян и через шарнирное соединение, поводок, зубчатый сектор связан со стрелкой прибора.

При изменении температуры среды изменяется давление термометрического вещества в замкнутом пространстве, в результате чего чувствительный элемент (манометрическая пружина) деформируется и его свободный конец перемещается.

Это перемещение преобразуется в поворот регистрирующей стрелки относительно шкалы прибора.

Рис. 14. Манометрический термометр

Рис. 15. Трибосекторный механизм манометрического термометра

В зависимости от термометрического вещества манометрические термометры делятся на:

В газовыхтермометрах термобаллон, капилляр и манометрическая пружина заполняются инертным газом (азотом, гелием).

Диапазон измерений лежит в пределах от критической температуры газа (азот -147 0 С, гелий -267 0 С) до температуры, определяемой теплостойкостью материала термобаллона.

В конденсационных термометрах насыщенные пары низкокипящих жидкостей (ацетон, например) изменяют давление при изменении температуры.

Диапазон измерений от 0 до 400 0 С.

В жидкостныхтермометрах термосистема заполнена хорошо расширяющейся жидкостью (ртутью, керосином, например).

Диапазон измерений от -30 до +600 0 С.

Рис. 16. Термометр манометрический

Рис. 17. Схема манометрического термометра

1 — термобаллон; 2-капилляр; 3-трубчатая пружина; 4-держатель; 5-поводок; 6-сектор (4-6-передаточный механизм).

Термометр сопротивления

Принцип действия термометра сопротивленияоснован на использовании зависимости электрического сопротивления вещества чувствительного элемента от температуры.

Рис. 18. Термометры сопротивления

а — общий вид; б – чувствительный элемент; 1-металлический чехол; 2 — термоэлемент; 3-установочный штуцер; 4-головка для присоединения к вторичному прибору; 5-слюдяной каркас; 6-обмотка из платиновой проволоки; 7-выводы.

Рис. 19. Схема терморезистора

а — стержневой (1-эмалированный цилиндр; 2-контактные колпачки; 3-выводы; 4-стеклянный изолятор; 5-металлическая фольга; 6-металлический чехол); б— бусинковый (1-чувствительный элемент; 2-электроды; 3-выводы; 4-стеклянная оболочка).

Справка:терми́стор — полупроводниковый резистор, электрическое сопротивление которого существенно убывает с ростом температуры.

Для термистора характерны большой температурный коэффициент сопротивления, в десятки раз превышающий этот коэффициент у металлов, простота устройства, способность работать в различных климатических условиях при значительных механических нагрузках, стабильность характеристик во времени.

Рези́стор (англ. resistor, от лат. resisto — сопротивляюсь), — пассивный элемент электрической цепи, в идеале характеризуемый только сопротивлением электрическому току.

Терморезисторы изготовляют в виде стержней, трубок, дисков, шайб, бусинок и тонких пластинок преимущественно методами порошковой металлургии. Их размеры могут варьироваться в пределах от 1—10 мкм до 1—2 см (терморезисторы — сопротивление зависит от температуры).

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Источник