Лабораторная работа: Термометрия понятие и принципы

- Источником питания индикатора служит батарея 3336. Питание индикатора также может осуществляться от внешнего источника с напряжением 3.8-4.4В.

- Перед началом работы установить индикатор в горизонтальное положение.

- Проверить соответствие нулевого положения указателя гальванометра и, при необходимости, установить указатель на нулевую отметку шкалы при помощи корректора К.

- Подключить термометр сопротивления к А и В.

- Поставить в соответствующее положение переключатель диапазона Д, нажать кнопку Кн. и вращать ручку перехода от тех пор, пока стрелка не становиться на нулевую отметку. Величина измеряемого сопротивления равна произведению отсчета по шкале реохорда и по рукоятке переключателя диапазона измерения.

При измерениях на средней отметке «5» шкалы реохорда основная погрешность не превышает 2%.

Для градуировки термометра сопротивления соберите установку, показанную на рис.8а. Жидкостный термометр вставляете в отверстие в крышке пробирки. Пробирку, укрепленную в лампе штатива, опустите в алюминиевый сосуд с водой. Сосуд устанавливается на электроплитку.

Включите электроплитку в сеть. Электроплитка может быть включена через ЛАТР ( лабораторный автотрансформатор ), с помощью которого можно подавать напряжения и регулировать скорость нагревания воды. По мере нагревания через каждые 10⁰ измеряете и записываете сопротивление термометра сопротивления ( таб. 1 отчета ).

По полученным данным постройте градуировочный график термометра сопротивления, откладывая по горизонтальной оси температуру, а по вертикальной – величину сопротивления. Если экспериментальные точки имеют некоторый разброс, следует «не глаза» провести прямую. Такой градуировочный график позволяет измерять температуру среды, в которую может быть помещен термометр сопротивления.

По градуировочному графику определите температурный коэффициент сопротивления меди: ( град^-1 ).

Значения t₁ и t₂ и соответствующие им значения сопротивлений R₁ и R₂ выбираются по графику произвольно.

2.2 Градуировка термистора.

Термистор – это полупроводниковый прибор, сопротивление которого зависит от температуры. В работе используется термистор марки ММТ – 4. В холодном состоянии его сопротивление приблизительно равно 1кОм. Градуировка выполняется на установке, описанной в задании 1.

По полученным экспериментальным точкам ( таб. 2 отчета ) постройте градуировочную кривую. Следует учитывать, что зависимость сопротивления термистора от температуры имеет нелинейный характер и соединять точки следует не прямой линией, а плавной кривой.

2.3. Градуировка термометры.

В работе используется хромель-алюмелевая дифференциальная термопара. Для выполнения градуировки соберите установку, показанную на рис.8б. Обычно «холодный» спай термопары погружается в тающий лед и выполненная в этом случае градуировка является «стандартной», т.е. полученной в строго определенных условиях. Она позволяет определять температуру в градусах Цельсия, начиная с 0⁰ .В нашей работе «холодный» спай погружен в воду комнатной температуры и, строго говоря, полученная градуировка справедлива только при данной комнатной температуре.

«Горячий» спай «скрепите» с помощью прищепки с жидкостным термометром и погрузите в сосуд с водой, установленный на электроплитке. Электроплитка может быть подключена через ЛАТР(лабораторный автотрансформатор), на котором устанавливается напряжение 150-180В для более медленного нагревания .

Для измерения термо ЭДС в данной работе используется потенциометр постоянного тока ПП-63. При измерениях следует выполнять следующее:

- Перед началом работы установите корректором стрелку с гальванометром на «0».Прибор установите в горизонтальное положение.

- Соблюдая полярность подключите источник питания- аккумулятор, к клеммам «БП» (батарея питания) потенциометра.(В переносном варианте могут использоваться встроенные элементы тока).Тумблер «БП» переведите в положение «Н»- наружный.

- Тумблер «НЭ» – нормальный элемент, переведите в положение «В»- внутренний. Клеммы «БИ» и тумблер под ними в данном случае не задействованы

- Тумблер «Питание 1,2-1.65В» переведите в положение «ВКЛ».

- Подключите термопара к клеммам «Х».Переключателем введите измерительное сопротивление 0,6 Ом. Оно приблизительно равно сопротивлению хромель-алюмелевой термопары.

- Переключатель рода работ поставьте в положение «Потенц»-потенциометрические измерения.

- Штекер делителя поставьте в положение 0,5.При этом отсчитанное по прибору напряжение необходимо умножать на 0,5.

- Провести установку рабочего тока потенциометра, для чего: а) установить переключатель «К-И» в положение «К»-контроль; б)установить стрелку гальванометра на «0» вращением рукояток «Грубо» (верхняя) и «Точно» (нижняя) реостата «Рабочий ток», вначале принажатой кнопке «Грубо», а затем «Точно». (Кнопки можно зафиксировать в нажатом положении, повернув их в ту или другую стороны).\

- Для измерения термо ЭДС переключатель «К-И» переведите в положение «И» – измерение. Пока температуры спаев термопары одинаковы и на обеих шкалах потенциометра установлены нули, при нажатии кнопок «Грубо» и «Точно» стрелка гальванометра не отклоняется. При нагревании одного из спаев термопары появляется термо ЭДС и стрелка гальванометра отклоняется при нажатой кнопке «Точно».

- Вращением рукоятки «0-2 мВ» и переключением ручки «0-48 мВ» необходимо вернуть стрелку гальванометра на нуль. После этого производится отсчет показания, - суммируются показания обеих шкал.

Записав начальную температуру и сбалансировав потенциометр, включите электроплитку. В ходе измерения произведите измерения термо ЭДС при различных температурах (7-9 точек в пределах до точки кипения воды).