Termopaari kompensatsiooni juhtmete korrektne kasutamine temperatuuri mõõtmisel

Termopaari kompensatsiooni juhtmeid on termopaari temperatuuri mõõtmisel laialdaselt kasutatud. Kui mõistate termopaaride kompensatsiooni juhtmete põhimõtet, funktsiooni, toimimismeetodit ja ettevaatusabinõusid, saate täielikult kasutada termopaaride kompenseerimisjuhtmete funktsiooni, vastasel juhul tuleb see tagasi. Tööstuslikus tootmises, kuigi termopaarides on temperatuuri mõõtmiseks ja kontrollimiseks laialdaselt kasutatud temperatuuri anduritena ning inimesed tunnevad neid, kui õigele kasutusmeetodile ei pöörata tähelepanu, võib see põhjustada temperatuuri mõõtmise ja kontrolli olulist kõrvalekaldet ning rasketel juhtudel põhjustada otseselt majanduslikke kaotusi. Seetõttu tuleks seda võtta tõsiselt.
1, sissejuhatus termopaaride temperatuuri mõõtmise põhimõttele
Ahelat, mis koosneb kahest erinevast homogeensest materjalist A ja B, nimetatakse termopaariks. A. Materjali B mõlemas otsas ühendatud kontaktpunktid tähistavad vastavalt J1 ja J2. Kui J1 ja J2 kontaktpunktide temperatuur T1 ja T2 on erinevad, genereeritakse vooluringis elektripotentsiaal, mida tavaliselt nimetatakse termoelektriliseks potentsiaaliks. Kui A -ajastus materjal, sõltub termoelektrilise potentsiaali suurus T1 ja T2 temperatuuri erinevusest, mida ekspresseeritakse valem As
Eab (t1, t2)=eab (t1)+eBa (t2)=eab (t1) -Eab (t2) (1)
Valemis: EAB (T1, T2) materjal on B termopaar B -l on termoelektrilise potentsiaali erinevus ristmike temperatuuri T1 ja T2 vahel.
EAB (T1) - a potentsiaal punktis B, kui temperatuur on T1.
EAB (T2), EBA (T1) - A Potentsiaal punkti B temperatuuril T2 on suurusjärgus võrdne ja märgis vastas.
Termopaari materjalide ühendamiseks ja nende standardiseerimiseks on asjakohased riiklikud standardid määranud termopaarmaterjali kompositsiooni A B Besti komponendid ja tingimusel, et materjali B kombinatsioonivorm on nimetatud ühe tähega, näiteks K-tüüpi, S-tüüpi jne. Kasutamise jaoks. Siin on esindatud kui t 0 ja erinevat tüüpi termopaaride kalibreerimistabeleid tehakse hõlpsaks viitamiseks ja arvutamiseks.
Võrreldes joonisel 1 kujutatud vormiga, muudetakse valem (1)
Eab (ti, t2)=eab (t1, t 0)-eab (t2, t 0) (2)
Valem (2) on praktiline valem, mida me praegu kasutame, kui me teame T1 T2, EAB (Ti, T 0) ja EAB (T2, T2, T 0), leiate lõputabelist.
Kaks termopaari kompensatsiooni juhtmest
Esiteks analüüsime termopaaride ühendusjuhi seadust ja vahetemperatuuri seadust.
Praktilistes rakendustes on mõõte- ja juhtimisinstrumentide ja termopaaride vaheline kaugus. Materjalid C ja D keskel on ka kaks homogeenset materjali. Termopaaride vahejuhi seaduse kohaselt saab mõõdetud kogupotentsiaali ekspressiooni tuletada järgmiselt:
Ez=EAB (T1, T3)+ECD (T3, T2) (3)
Võrrand (3) on termopaaride ühenduse juhi seadus. Kui ühendus pole ühes jaotises, on kogu potentsiaal EZ ka iga jaotise summa. Mõõtmisel loodame, et kogupotentsiaal mõõteotsas on termopaari EAB (T1, T2), mis on mugav instrumendi mõõtmise kontrollimiseks, et vältida täiendava potentsiaali tekitamist vaheühenduste abil. Väljend on:
Eab (t1, t2)=ez=eab (t1, t3)+eab (t3, t2) (4) (4)
Võrrandis (4) nimetatakse T3 vahetemperatuuriks, seetõttu nimetatakse seda ka vahetemperatuuri seaduseks. See nõuab, et leiaksime teatud materjali CD, tema omadused on:
ECD (T3, T2)=EAB (T3, T2) (5)
Materjali, mis vastab võrrandile (5), nimetatakse termopaari kompenseerivaks juhtmeks. Kuna termopaarides on mitut tüüpi, on ka termopaaride kompensatsiooni juhtmeid mitut tüüpi.
3, kompenseerivate juhtmete ja sellest tulenevate vigade kasutamisel levinud vead
1. ühendage termopaari kompensatsiooni traadi positiivsed ja negatiivsed klemmid tagurpidi termopaariga
Kui termopaari kompensatsiooni traadi positiivsed ja negatiivsed poolused on tagurpidi ühendatud termopaari positiivsete ja negatiivsete poolustega ning termopaari positiivsed ja negatiivsed poolused on õigesti ühendatud instrumendi positiivsete ja negatiivsete poolustega, võttes näitena K-tüüpi termopaari. See viga on rakendustes üsna tavaline, kuna pärast ühendamist on kontrollitud objekti temperatuurimuutuse trend kooskõlas kuvari instrumendiga. Veelgi enam, paljudel termopaaride kompensatsioonide tootmisel on praegu mittestandardne märgistamine, mis muudab selle eristamise keeruliseks; Mõned tootjad märgistavad värve isegi valesti. Allpool on analüüs selle olukorra põhjustatud vigade kohta.
Kui see on õigesti ühendatud, on instrumendi poolt saadud kogu termoelektriline potentsiaal
Ez=ek (ti, t3)+ekx (t3, t2)=ek (t1, t3)+ek (t3, t2) {= ek (t1, t2) (6) (6) (6) (6) (6) (6) (6) (6) (6) (6) (6)
Ühendusvea tõttu on vahejuhtide seaduse kohaselt instrumendi poolt saadud termoelektriline potentsiaal
Ez=ek (t1, t3)+ekx (t3, t2) (7)
KX laiendatud kompensatsiooni juhtmete jaoks on olemas
E'kx (t3, t2) =- ekx (t3, t2) =-- ek (t3, t2) (8)
Arvutage instrumendi mõõtmise väärtuse abil genereeritud viga
Ez'-ez=ek (t1, t3) -ek (t3, t2) -ek (t1, t3) -ek (t3, t2) =-2 ek (t3, t2) (9) (9)
Temperatuur üldise tööstusliku ahju lähedal on vähemalt 8 kraadi kõrgem kui kontrollruumis temperatuur. Seega on saadud viga täpselt kaks korda suurem kui kompenseeriva traadi kompensatsiooni väärtus. K-tüüpi termopaaride puhul on diferentsiaalpotentsiaalväärtus tavaliselt umbes 40 ° C/μ V) ja mõõdetud temperatuur on umbes 16 kraadi madalam kui tegelik temperatuur. Kui juhttemperatuur on seatud 600 kraadi juures, peaks tegelik temperatuur olema umbes 616 kraadi.
Ülaltoodud analüüsi põhjal on näha, et kui termopaari kompensatsiooni traadi positiivsed ja negatiivsed poolused vastupidised, ei suuda see mitte ainult kompenseerida, vaid kahekordistab ka viga, võrreldes kompensatsiooni juhtme ühendamisega. Seetõttu tuleb selle ühendamisel arvesse võtta kompensatsiooniraadi polaarsust.
2. Kasutatud kompensatsiooni juhtme mudel on vale
Kui sama tüüpi kompenseerivat traati ühendatakse sama tüüpi termopaaridega, ilmnevad ikkagi vead, kui valitud kompenseeriva traadi tüüp on vale. Eeldusel, et kasutatakse S-tüüpi termopaari, valitakse K-tüüpi termopaari kompensatsioonijuhe KX.
Vahejuhtkonna seaduse kohaselt on instrumendi poolt saadud kogu termoelektriline potentsiaal
E'z (t1, t2)=es (t1, t3)+ekx (t3, t2) (10)
Kui S-tüüpi kompenseerivat traati SC-d kasutatakse õigesti ilma kompenseeriva traadi eneseviga arvestamata, on instrumendiga mõõdetud kogupotentsiaal EZ (T1, T2)=es (T1, T3)+es (T3, T2) (11) (11) (11)
Vale kompensatsiooniraadi valimise tõttu andis instrumendi mõõtmisväärtus vigu, nagu on näidatud võrrandites (10) - (11)
Ez'-ez=ekx (t3, t2) -es (t3, t2) (12)
Kui S-tüüpi termopaari töötemperatuur on 900 kraadi ja ümbritseva temperatuur juhtimisruumis on 25 kraadi, sõltuvalt t 3-- t 2==8 kraadi järgi, kontrollige S-pair ja K-pair kalibreerimistabeleid eraldi ja hankige potentsiaalse erinevuse korral ja hankige potentsiaalse erinevuse korral kui potentsiaalsed erinevused kui potentsiaalsed erinevused kui potentsiaalsed erinevused eraldi kui potentsiaalsed erinevused kui potentsiaalsed erinevused eraldi kui potentsiaalsed erinevused kui potentsiaalsed erinevused eraldiseisvana.
Ekx (t3, t2) -es (t3, t2) =0. 278mv
Instrumendi abil mõõdetud temperatuur on suurem kui tegelik temperatuur. Kui instrumenti kontrollitakse 900 kraadi juures, on tegelik väärtus ainult 875,1 kraadi, veaga 24,9 kraadi.
Kui polaarsus on ülaltoodud olukorras uuesti vastupidine, on instrumendi mõõtmise väärtus suurem. Kui instrumendil on 900 kraadi, on tegelik temperatuur 933,2 kraadi, veaga 33,2 kraadi.
3.
Praktilistes rakendustes leitakse sageli, et tavalisi juhtmeid kasutatakse nende ebapiisava pikkuse tõttu kompenseerivate juhtmete ühendamiseks, või pärast kompenseeriva traadi purunemist ühendatakse tavalise traadi osa.
4, kompenseerivate juhtmete kasutamise ettevaatusabinõud
1. Compenci juhtmete valimine
Kompensatsioonit tuleb õigesti valida vastavalt kasutatud termopaari tüübile ja selle kasutamise võimalusele.
2. Kontaktühendus
Proovige hoida kahe kontaktpunkti temperatuuri termopaari terminalile võimalikult lähedal. Temperatuur ühenduspunktis instrumendi terminaliga peaks olema võimalikult lähedal. Piirkondades, kus instrumendikapis on ventilaator, tuleks kontaktpunktid kaitsta, et ventilaator ei puhuks otse kontaktpunktidesse.
3. Kasutage pikkust
Kuna termopaari signaal on väga madal, võib mikrovoldi tasandil pikamaa jooksul signaali sumbumine ja tugev elektrilised häired keskkonnas põhjustada termopaari signaali moonutamist, mille tulemuseks on ebatäpne temperatuuri mõõtmine ja kontroll. Rasketel juhtudel võivad temperatuuri kõikumised tekkida kontrolli käigus. Kogemuste põhjal on tavaliselt parem kontrollida termopaari kompensatsiooni traadi pikkust 15 meetri kaugusel. Kui see ületab 15 meetrit, on signaali edastamiseks soovitatav kasutada temperatuuri saatjat. Temperatuurisaatja teisendab temperatuurile vastava potentsiaalse väärtuse ülekandeks ja sellel on tugev sekkumisvastane võime.