Skalowanie termopary 3, Uczelnia PWR Technologia Chemiczna, Semestr 2, Fizyka 3.2


Skalowanie termopary i wyznaczanie temperatury topnienia stopu Ćw. 20

Wykonali:

Wydział elektroniki

2 rok studiów

Prowadzący:

Data wykonania:

Termin;

2. Cel ćwiczenia:

Poznanie zjawisk termoelektrycznych oraz przykładów ich zastosowań, a w szczególności zapoznanie się z budową, zasadą działania i pomiarem temperatury za pomoca termopary oraz wyznaczanie temperatury topnienia stopu.

3. Podstawowe wzory wykorzystane w ćwiczeniu:

4. Schemat układu pomiarowego:

0x01 graphic

5. Spis przyrządów pomiarowych:

- kuchenka elektryczna

- termometr

- naczynie z mieszadełkiem

- termos

- termopara

- tygiel ze stopem

- stoper

6. Tabele z wynikami pomiarów i obliczeń:

Skalowanie termopary:

t [ºC]

Δt [ºC]

U[mV]

ΔU[mV]

α [mV/deg]

Δα [mV/deg]

Δα/α

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

40

42

44

46

48

50

52

54

56

58

60

62

64

66

68

70

72

74

76

78

80

0,2

0,657

0,749

0,820

0,897

0,976

1,058

1,137

1,220

1,301

1,392

1,471

1,555

1,638

1,725

1,814

1,898

1,980

2,064

2,150

2,239

2,320

2,408

2,496

2,582

2,673

2,754

2,850

2,934

3,022

3,102

3,198

0,02

0,025

0,008

0,023

0,022

0,026

0,025

0,012

0,014

0,018

0,017

0,025

0,032

0,027

0,03

0,035

0,036

0,028

0,021

0,04

0,023

0,04

0,036

0,029

0,032

0,035

0,028

0,037

0,034

0,034

0,016

U=0,042*t-0,216

ΔB=0,00939

ΔA=0,00017

0,004

Wyznaczanie temperatury krzepnięcia stopu:

τ [s]

U [mV]

Δ U [mV]

Uk

[mV]

Δ Uk

[mV]

Tk

Deg

Δ Tk

Deg

Δ Tk/ Tk

0

20

40

60

80

10

120

140

160

180

200

220

240

260

280

300

320

340

360

380

400

420

440

460

480

500

520

540

560

580

600

620

640

660

680

700

720

740

760

780

800

820

840

860

880

900

920

940

960

980

1000

3,797

3,560

3,352

3,164

2,987

2,83

2,696

2,585

2,497

2,443

2,410

2,39

2,375

2,362

2,358

2,355

2,352

2,351

2,348

2,337

2,328

2,321

2,308

2,291

2,266

2,228

2,177

2,120

2,068

2,021

1,975

1,928

1,885

1,848

1,815

1,780

1,75

1,726

1,702

1,681

1,661

1,637

1,622

1,603

1,584

1,568

1,553

1,539

1,525

1,510

1,497

0,051

0,056

0,037

0,039

0,043

0,028

0,038

0,035

0,038

0,03

0,024

0,024

0,033

0,027

0,041

0,033

0,027

0,025

0,041

0,037

0,039

0,023

0,039

0,025

0,035

0,038

0,036

0,021

0,036

0,022

0,029

0,035

0,028

0,034

0,028

0,018

0,017

0,029

0,021

0,019

0,018

0,03

0,020

0,022

0,023

0,031

0,024

0,033

0,025

0,015

0,028

2,352

0,027

61,14

0,495

0,008

7. Przykładowe obliczenia:

Mamy wzór postaci y=ax+b, czyli U=T+b. Wtedy

T=(U-b)/

Tk=(U+0,216)/0,042= (2,352+0,216)/0,042=61,14

8. Analiza błędów:

Tk=()*U+1/*b+(U-b)/2* (obliczmy to metodą różniczki zupełnej).

a i b mamy z regresji.

Tk=(1/0,042)*0,001+(1/0,042)*0,00939+(2,352+0,216)/0,00176*0,00017=0,0238+0,2235+0,248=0,495

błąd metody = Tk/k*100%= 8%- wynik zadowalający

ΔU=±(1%U+2dgt)

9.WYKRESY

0x01 graphic

0x01 graphic

10. Wnioski:

W ćwiczeniu tym skalowaliśmy termoparę oraz wyznaczaliśmy temperature krzepnięcia stopu. Po wyskalowaniu termopary otrzymaliśmy wzór na U który miał postać U=0,042*t-0,216. Następnie znając równanie prostej termopary zmierzyliśmy przy jakim napięciu na termoparze następuje krzepnięcie stopu i po podstawieniu do wzoru otrzymaliśmy temperaturę. Otrzymany błąd metody równy 8% jest zadowalający.

1



Wyszukiwarka