При измерении температуры воздушного потока или потока жидкости термоэлектрическим термометром (прибором для измерения температуры, приемной частью которого является термопара) его чувствительный элемент (точку спая) устанавливают перпендикулярно потоку или под углом к нему (навстречу потоку).
Рабочий спай термопары желательно располагать на оси потока. Если термопара устанавливается в камере технологического оборудования или воздухопроводе, то выступающая часть должна быть не менее 20 мм. Если термопара устанавливается горизонтально, то выступающая ее часть при длине свыше 500 мм должна иметь опору.
Перед установкой термопары к стенкам технологического оборудования приваривают патрубки или бобышки, которые служат для установки термометров.
Свободные концы термопары при помощи соединительных проводов соединяют с измерительным прибором через колодку зажимов. Сумма сопротивления соединительных проводов и термопары должна быть меньше значения, указанного на шкале милливольтметра.
Если это условие не выполняется, то для подгонки сопротивления пользуются добавочным резистором (подгоночной катушкой).
Одна из особенностей работы с термоэлектрическими термометрами заключается в том, что с целью уменьшения погрешности измерений необходимо обеспечивать постоянство температуры свободных концов.
Поскольку в зоне расположения головки температура может колебаться, то при помощи специальных компенсационных проводов, близких по характеристикам к термоэлектродам термопар, эти свободные концы стремятся удалить подальше от объекта, в зону постоянной температуры к вторичному прибору. Однако при значительной длине соединительной линии это не всегда удается.
В этом случае компенсационные провода доводят до зоны постоянной температуры, а далее прокладывают медные соединительные провода.
Компенсационные провода выпускают длиной от 20 до 50 м типов ПВК, ПКВГ, ПКВП (tвозд= 40 - 60 °С), ПКЛ, ГКЛЭ (tвозд < 80 °С сухие помещения), КПЖ (tвозд > 100°C), и др. причем провода повышенной гибкости ПКВГ и ПКВП можно использовать на передвижных объектах.
Для автоматической компенсации температуры в схемах применяют коробки типа КТ-54, представляющие собой неуравновешенный мост с питанием от источника постоянного тока.
При отклонении температуры окружающей среды от 20 °С равновесие моста нарушается. Значение разности потенциалов в диагонали моста всегда равно изменению ЭДС термопары, но с противоположным знаком; таким образом компенсируется температурная погрешность измерения.
При использовании коробки КТ-54 перед измерением при отключенном приборе при помощи корректора устанавливают стрелку на нуль. При подключении измерительных приборов следует соблюдать полярность. Полярность термоэлектродов указана на термопаре.
Рис. 1. Схема термоэлектрического термометра с компенсационной коробкой типа КТ-54
Для градуировок термоэлектрических термометров компенсационные коробки снабжены сменными добавочными резисторами, параметры которых указаны в техническом паспорте коробки.
При длительной эксплуатации термоэлектрических термометров необходимо периодически проверять их по графикам и специальным градуировочным таблицам.
Термоэлектрические термометры удобно применять для измерений высоких температур и в труднодоступных местах.
Удобно пользоваться термопреобразователями, когда необходимо знать разность температур между какими-то двумя точками, в одну из которых помещают одну термопару, а в другую - вторую термопару. Термопары при этом включают встречно, и тогда измерительный прибор измеряет разность термо-ЭДС et1 - et1 = de, которая и пропорциональна разности температур. Шкалу такого измерительного прибора можно отградуировать непосредственно в градусах.
Рис. 2. Схемы включения термоэлектрических преобразователей (термопар): а - при измерении разности температур между двумя точками, б - при измерении средней температуры нескольких точек.
Целесообразно применять термопары при измерении средней температуры нескольких точек. В этом случае точки спая термопар помещают в точки измерения, термопары включают параллельно между собой (рис. 2, б). Измерительный прибор в этом случае показывает среднее значение термо-ЭДС, которое, в свою очередь, пропорционально средней температуре нескольких точек.