Termopaari temperatuuri mõõtmise põhimõte ja selle kasutamine lubjapõletusahjudes

Termopaarid on tööstuslikud üks kõige sagedamini kasutatavaid temperatuuride tuvastamise komponente, selle eelised on järgmised: ① kõrge mõõtmise täpsus. Kuna termopaar on otseses kontaktis mõõdetava objektiga, ei mõjuta seda keskmise keskmise mõõtmise vahemik. Tavaliselt kasutatavad termopaarid saavad pidevalt mõõta -50 ~ +1600 kraadist ja mõned spetsiaalsed termopaarid võivad mõõta sama madalat kui - 269 kraadi (näiteks kuldraua nikli kroomi termokompli, kuni {+2800 kraadi (selline tompsten thenium). Termopaarid koosnevad tavaliselt kahest erinevat tüüpi metallist juhtmest ja need ei piira suuruse ega avanemisega. Neil on väljastpoolt kaitsevarrukad, muutes need kasutamiseks väga mugavaks.
1.1 Termopaari temperatuuri mõõtmise aluspõhimõte
Keevitage suletud vooluahela moodustamiseks kaks erinevat juhtide või pooljuhtide A ja B. Kui juhtide A ja B kahe kinnituspunkti vahel on temperatuuride erinevus, tekib nende vahel elektromotoorne jõud, mille tulemuseks on vooluringi teatud ulatus. Seda nähtust kutsutakse termoelektrilise efekti saavutamiseks. Termopaarides töötavad selle efekti abil.
1.2 Termopaaride tüübid ja struktuurilised vormid
(1) Termopaaride tüübid
Tavaliselt kasutatavad termopaarid võib jagada kahte kategooriasse: standardiseeritud termopaarid ja standardiseerimata termopaarid. Standardiseeritud termopaarides viidatakse termopaaridele, mis on täpsustatud riiklikes standardites nende seose osas termoelektrilise potentsiaali ja temperatuuri, lubatud vigade vahel ja millel on ühtne standardskaala. Standardiseeritud termopaare kasutatakse teatud vahemikus või suurusjärgus võrreldes standardiseeritud termopaaridega, üldiselt puudub ühtne kalibreerimistabel, mida kasutatakse peamiselt mõõtmiseks teatud erilistel puhkudel,
(2) Termopaari struktuurne vorm
Termopaari usaldusväärse ja stabiilse toimimise tagamiseks on selle struktuurinõuded järgmised:
① Termopaari moodustavate kahe termoelektrilise elektroodi keevitamine peab olema kindel
② Kaks termoelektrilist elektroodi peaksid lühisahelate vältimiseks olema üksteisest hästi isoleeritud;
③ Kompenseeriva traadi ja termopaari vaba otsa vaheline ühendus peaks olema mugav ja usaldusväärne;
④ Kaitsehülss peaks tagama termoelektrilise elektroodi ja kahjuliku söötme vahel piisava isolatsiooni.
(3) Termopaaride külma otsa temperatuuri kompenseerimine
Tänu asjaolule, et termopaaride materjalid on üldiselt kallid (eriti väärismetallide kasutamisel) ning temperatuuri mõõtepunkti ja instrumendi vaheline kaugus on kaugel, et säästa termopaari materjale ja vähendada kulusid, kasutatakse tavaliselt termopaari külma otsa (vaba otsa) laiendamiseks temperatuuri stabiilse juhtimisruumi ja ühendage see instrumendi terminaliga. Tuleb juhtida tähelepanu sellele, et termopaari kompensatsioonide traadil on ainult termoelektrilise elektroodi pikendamine, põhjustades termopaari külma otsa liikumise juhtimisruumis olevasse instrumendi klemmi. See ise ei suuda temperatuurimuutuste mõju külma otsas temperatuuri mõõtmisel ja sellel pole kompensatsiooni efekti. Seetõttu on külma otsa temperatuuri muutuste mõju kompenseerimiseks temperatuuri mõõtmisel vaja ka muid parandusmeetodeid.
Termopaari kompensatsiooni juhtmete kasutamisel tuleb pöörata tähelepanu mudeli sobitamisele, polaarsust ei saa valesti ühendada ja temperatuur kompensatsiooniraadi ja termopaari vahelise ühenduse lõppemisel ei tohi ületada 100 kraadi.
(4) Temperatuuri mõõtmisinstrumentide klassifikatsioon
Temperatuuri mõõtmisinstrumendid võib jagada kahte kategooriasse, mis põhinevad temperatuuri mõõtmismeetoditel: kontakt ja kontakt. Üldiselt on kontakttemperatuuri mõõtmisinstrumendid suhteliselt lihtsad, usaldusväärsed ja neil on kõrge mõõtmise täpsus; Kuna temperatuuri mõõtmise elemendi ja mõõdetud söötme vahel on vajalik piisav soojusvahetus ning teatud aja vajadus termilise tasakaalu saavutamiseks, viivitab temperatuuri mõõtmisel. Samal ajal ei saa seda kõrge temperatuuriga temperatuuride mõõtmise korral rakendada kõrge temperatuuriga. Mittekontaktiinstrumentide temperatuuri mõõtmine põhineb temperatuuri mõõtmiseks soojuskiirguse põhimõttel. Temperatuuri mõõtmise element ei pea olema mõõdetud söötmega kokkupuutel, sellel on lai temperatuuri mõõtmise vahemik, seda ei piira temperatuuri mõõtmise ülemine piir ega kahjusta mõõdetud objekti temperatuurivälja. Reaktsiooni kiirus on üldiselt kiire; Väliste tegurite, näiteks objekti, mõõtmiskauguse, suitsu ja veeaurude emissiooni tõttu on mõõtmisviga suhteliselt suur.
Kahe termopaari rakendamine lubjapõletusahjudes
2.1 Tingimused, millega termopaarid peaksid vastama, kui seda kasutatakse gaasiga tulistatud lubjapõletustes
1) temperatuuri iseloomulik kõver peaks vastama vajalikule mõõtmistemperatuuri täpsusele;
2) väljundsignaali on lihtne töödelda;
3) triiv ja ajaline variatsioon on suhteliselt väikesed ja nende vahetatavus;
4) pole tundlik muude füüsiliste koguste kui temperatuuri suhtes
5) väiksus, hõlpsasti paigaldatav;
6) omavad head mehaanilised, keemilised ja kiirguskindluse omadused;
7) ohutu ja mittetoksiline.
2.2 Termopaaride tuvastamise veafaktorid ja ettevaatusabinõud
1) kui anduri kokkupanekumeetod on vale, põhjustab see anduri temperatuuri erinev mõõdetud temperatuurist;
2) pöörake tähelepanu anduri maksimaalsele töötemperatuurile ja lubatud veale;
3) pöörake tähelepanu andurite tööajale;
4) termopaaride kompensatsiooni juhtmed ja jahutushüvitised võivad põhjustada vigu;
5) Tähelepanu tuleks pöörata ka testimisinstrumentide vigadele.
2.3 Termopaaride kasutamise mõju ümbritsevale keskkonnale
1) Magnetväli
Termopaaride materjalid võivad vähenenud aatomivahete tõttu läbi viia struktuurimuutused kõrgsurvekeskkonnas ning temperatuuri gradiendi põldudel võib olla ka täiendav surve. Kõrgepingeseadmeid saab selle mõju minimeerimiseks sooja vooluringi mõõtmiseks õigesti ja korraldada mõistlikult.
2) tuumakiirgus
Termopaarmaterjalid termiliste neutronite kiirguse all muutuvad termoelektrilises energias mõne elemendi muutmise tõttu ebastabiilseteks isotoopideks, mis seejärel lagunevad teisteks elementideks. Seetõttu ei valita väikeste neutronide ristlõikega termopaari materjalid ja ebastabiilsed isotoopid.