A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
Villamos mérések során, valamint a napi életben rendkívül fontos lehet a nem villamos mennyiségek, így a hőmérséklet mérése, és a hőmérsékletkülönbség mérése. A hőmérséklet mérésére hőérzékelőket használunk. A hőmérsékletváltozás hatására ezek valamely jellemzője megváltozik, és ezt a változást kijelző, szabályzó, regisztráló berendezéssel dolgozzuk fel.
Hőelemek
A hőelem két különböző fém összehegesztésével, hidegfolyatásával, vagy összeforrasztásával készül. Ha az így kialakított hely (melegpont) hőmérséklete eltér a közösített huzalok szabad végének (hidegpont) hőmérsékletétől, akkor a huzalok mentén a Seebeck-effektus révén elektromotoros erő támad; a két huzal mentén fellépő elektromotoros erő különbségének (és így a hőelem kapcsai közt mérhető feszültségnek) nagysága és iránya a hőmérsékletkülönbségtől, és a huzalok anyagi minőségétől függ, de független a hőelemhuzalok átmérőjétől. Az elektromotoros erőt lengőtekercses műszerrel (millivoltmérő) mérjük. A műszer árama nemcsak feszültségesést okoz, hanem meg is változtatja a hegesztési hely állapotát. Mind a két hiba elhanyagolható, ha kis fogyasztású, nagy belső ellenállású műszerrel mérünk, és ha a hőelem vastag huzalokból készült.
A hidegpont kialakítása
Mint a fentiekből következik az elektromotoros erő a meleg- és a hidegpont hőmérsékletének különbségétől függ. A melegpont tényleges hőmérséklete csak úgy értelmezhető, ha a hidegpont hőmérséklete állandó és stabil. Korábban a hidegpont kivezetéseit vízmentes burkolatban, olvadó tiszta jégbe merítették, így biztosítva annak 0 °C hőmérsékletét. A mai műszerekben beépített hidegpont kompenzátor van e célra. Egyes műszereknél a műszer 0 °C pontját mechanikus szerkezet segítségével a hidegpont tényleges hőmérsékletére lehetett beállítani (pl. 23 °C). A leolvasott hőmérsékleti értékhez ezt az értéket hozzáadva kapták meg a melegpont valós hőmérsékletét.
A távolság meghosszabbítása
A napi gyakorlatban többnyire a hőelem, és a feldolgozó műszer helyileg egymástól távol helyezkednek el. Szükséges a két hely vezetékkel történő összekötése. Erre a célra kompenzációs vezetéket kell használni. Ez alól kivételt képez(het)nek a köpenyhőelemek, amelyek nagy szilárdságúak, hajlíthatóak, és a kívánt helyig elvezethetőek. Az összekötő vezeték ellenállását valamilyen kerek értékre ki kell egészíteni, és ezt a kijelző műszerbe bele kell hitelesíteni!
A hőelem anyaga
A hőelemek elektromotoros ereje és mérési tartománya eltérő aszerint, hogy milyen szálak összehegesztésével készültek.Az elektromotoros erő és a hőmérsékletkülönbség közt az összefüggést ábrázoló vonalban majdnem minden kombinációnál görbülés van (nemlineáris az összefüggés, amit az EN 60584-1 szabvány tartalmaz).
Fe-CuNi (J)
A megengedett legmagasabb túlterhelési hőmérséklet: Φ0,5 mm-ig 400 °C, Φ1 mm-ig 600 °C, Φ3 mm-ig 900 °C. Az üzemi hőmérséklet, melyen a hőelem tartósan üzemeltethető, 200...300 °C-kal alacsonyabb.
NiCr-Ni (K)
A megengedett legmagasabb túlterhelési hőmérséklet: Φ0,2 mm-ig 700 °C, Φ0,5 mm-ig 900 °C, Φ1 mm-ig 1000 °C, Φ3 mm-ig 1300 °C. Az üzemi hőmérséklet, amelyen a hőelem tartósan üzemeltethető, 200...300 °C-kal alacsonyabb.
PtRh-Pt (S)
A megengedett legmagasabb túlterhelési hőmérséklet: Φ0,35 mm-ig 1300 °C, Φ0,5 mm-ig 1600 °C. Az üzemi hőmérséklet, melyen a hőelem tartósan üzemeltethető, 200...300 °C-kal alacsonyabb.
Ellenálláshőmérők
A méréshez megfelelő anyagból (pl. nikkelből, platinából) megfelelő alakú tekercset készítenek. A huzal csupaszon van porcelán testre csévélve, vagy szigetelő pépbe ágyazva. Az érzékelő szabványos ellenállása 100 ohm, vagy 500 ohm. (0 °C-on mérve). Az így elkészített mérőellenállást a mérendő térbe helyezik. Az ott lévő hőmérséklet hatására a mérőellenállás előjel helyesen megváltoztatja az ellenállását. A mérés folyamán ügyelni kell, hogy az átfolyó mérőáram minél kisebb legyen, hogy az érzékelőt fel ne melegítse! A megengedett áramsűrűség lehetőleg ne legyen nagyobb 0,1-0,2 A/mm²-nél! A hőmérséklet és ellenállás között nemlineáris az összefüggés. Az összefüggést a DIN IEC 751 szabvány tartalmazza.
A bekötő vezeték ellenállását itt is ki kell egészíteni valamilyen kerek értékre, és a kijelző műszerbe bele kell hitelesíteni!
A mért érték feldolgozása
Az ellenállásváltozást hídkapcsolásban (Wheatstone-híd, Thomson-híd), vagy mutatós lengőtekercses műszerrel mérhetjük.
Hőmérsékletkülönbség mérése
Szükség lehet különösen hőmennyiség mérésénél a Δt mérésére. Ilyen esetben csak párosított érzékelőket használjunk! A párosított érzékelők egymáshoz viszonyított hibája elhanyagolható legyen!
Források
- Karsa Béla: Villamos mérőműszerek és mérések. (Műszaki Könyvkiadó. 1962)
- Tamás László: Analóg műszerek. (Jegyzet. Ganz Műszer ZRt. 2006)
- IEC 60 584-1 (BS EN 60 584-1)
A lap szövege Creative Commons Nevezd meg! – Így add tovább! 3.0 licenc alatt van; egyes esetekben más módon is felhasználható. Részletekért lásd a felhasználási feltételeket.
Analóg multiméterek túlterhelés elleni védelme
Egyenáram
Egyenáram mérése
Egyenirányítós lengőtekercses műszer
Elektromágnes (fizika)
Elektromos feszültség
Elektromos térerősség
Fáziseltolódás
Fázismutató
Fajlagos ellenállás
Feszültséggenerátor
Feszültségváltó
Forgó mágneses tér
Háromfázisú hálózat
Hőelektromosság
Hatásos ellenállás
A lap szövege Creative Commons Nevezd meg! – Így add tovább! 3.0 licenc alatt van; egyes esetekben más módon is felhasználható. Részletekért lásd a felhasználási feltételeket.