Автор: Пользователь скрыл имя, 03 Апреля 2012 в 11:43, контрольная работа
Точное и быстрое измерение температуры в процессе литья позволит осуществлять наблюдение за ходом технологического процесса. Это при выстраивании оптимальной системы анализа измеренных данных позволит повысить качество выпускаемой продукции.
По заданию необходимо измерять температуру полимера в экструдере в диапазоне 20-300ºС с точностью 0,5%.
3. Выбор и обоснование метода измерения заданной переменной технологического процесса.
По заданию необходимо измерять температуру полимера в экструдере в диапазоне 20-300ºС с точностью 0,5%.
Составим сравнительную характеристику о методах измерения температуры.
Таблица 3.1 — Сравнительная характреристика
№ п. | Метод | Погрешность | Пределы измерения, °С | Инерционность, с |
1 | Термометры расширения | 1 деление шкалы | -200..+500 | 2 |
2 | Дилатометрический преобразователь | ±(1,0-5,0)% | -50..+500 | 40— 120
|
3 | Манометрический термометр | ±(1,0-2,5)% | 0..+300 | 10—120
|
4 | Терморезистор металлов (медь, платина, никель) | ±0,5% | -200..+650 | 10—40
|
5 | Полупроводниковый термометр сопротивоения | ±1,0% | -250..+300 | 10—40 |
6 | Термоэлектрический (термопары) | ±0,5% | -250..+2000 | 2—300 |
7 | Пирометрический | ±10% | 100 … 3500 | 5-10 |
Предел измеряемой величины 300ºС делает нерациональными применение термоэлектрического и пирометрического методов.
Для заданной точности 0,5% подходят терморезистивные методы.
Терморезисторы (в отличии от термопар) обладают инерционностью до 40 с, но более дешёвые.
Для измерения температуры 300ºС наиболее подходит терморезистор платиновый (ТСП) сопротивлением при 0ºС 100 Ом.
Чувствительный элемент ТСП состоит из двух платиновых спиралей (1), расположенных в каналах керамического каркаса (4). К верхним их концам припаивают платиновый или иридий-родиевые выводы (2).
.
Для крепления платиновых спиралей используют термоцемент на основе Al2O3 и Si2O3.
Спираль запаяна в точке (5). Пайку обеспечивают для подгонки сопротивления при 0°С.
В настоящее время существует несколько градуировочных шкал для ТСП - ГР20, ГР21, ГР22: для R0 = 10, 40, 100 Ом соответственно.
Сопротивление проволоки:
(3.1)
ρ – удельное сопротивление платины, Ом*м (1,5*10-6);
l – длина проволоки, м;
S – площадь поперечного сечения проволоки, м2.
При температуре от 0 до 650°С сопротивление определяется по формуле:
Rt = R0·(1 + at + bt2)
a, b, с - постоянные коэффициенты, полученные при градуировке термометра по точке кипения кислорода, воды, серы.
a = 3,96847·10-3, 1/°C
b = -5,847·10-7, 1/°C2
с = -4,22·10-12, 1/°C4
Зависимость сопротивления от температуры нелинейна, нелинейность не превышает 5% в интервале температур от 0 до 500 градусов и 19% в интервале температур от -200 до 0°С [5].
Информация о работе Измерение температуры полимера в экструдере