Milline on termopaari kalibreerimise õige mõõtmismeetod?

Termopaari kalibreerimismäärus nõuab, et standardse termopaari ja testitud termopaari võrdlusklemmid võetakse kalibreerimise ajal kraadi {{{0}}. Kalibreerimistöödes kasutatavate väärismetalli termopaaride (S, R, B skaala märgiste) korral on testitud termopaaride juhtmed pehmed ja hõlpsasti juhtivad; Kalibreerimistöödes kasutatavate odavate metallide termopaaride puhul on aga enamiku termopaaride suhteliselt suure läbimõõdu tõttu keeruline otsene viiteotsa otseneda 0 kraadi. Seetõttu kasutatakse sageli termopaari vaba otsa sisseviimiseks kompensatsioonijuhtmeid külmumispunkti ja seejärel kasutatakse vasejuhtmeid selle viimiseks mõõtmiseks ülitäpse digitaalse multimeetri pingevahemikku.

Termopaari kalibreerimisprotsessi õige mõõtmismeetod on näidatud joonisel 1:

Joonis 1 Õige mõõtmismeetod termopaaride kalibreerimisprotsessi ajal

1. Kompenseerivate juhtmete tavalised valed ühendused

① Arvatakse, et kompensatsioonijuhtmete abil saab külmumispunkti kõrvaldada, nagu on näidatud joonisel 2.

Joonis 2 Veamõõtmismeetod ei kasuta külmumispunkti termopaari kalibreerimisprotsessi ajal

② Arvatakse, et kompensatsioonijuhtmete ühendamine on parem, mitte ainult termopaari ja külmumispunkti vahel, vaid ka külmumispunkti 0 kraadi ja ülitäpse digitaalse multimeetri vahel, nagu on näidatud joonisel 3.

Termopaari kontrollimisel joonisel 3 kasutage kompenseerivat traati 0 kraadi ja digitaalse funktsiooni tabeli vahel

Allpool on analüüs nende kahe juhtmestiku vormi tekitatud vigade kohta (eeldades, et kompenseerivates juhtmetes pole kompensatsioonivigu):

Kui õigesti ühendatakse (vt joonis 1), kui termopaari tüüp on y ja kompenseeriv juhtme YX, saab keskmise juhi seadust rakendades ülitäpse digitaalse multimeetri poolt aktsepteeritud pinget järgmiselt:

Ez {{{0}}} ey (t1, t3)+eyx (t3, t 0) ​​= ey (t1, t0) ------- valem 1

Termopaari tööotsa temperatuur T1 on täpselt termoelektriline potentsiaal võrreldes 0 kraadi suhtes ja lugemist saab otse võrrelda skaalaga, et teha kindlaks, kas see vastab nõuetele.

Joonisel 2 toodud olukorra jaoks on vahejuhtide seaduse kohaldamine ülitäpse digitaalse multimeetri poolt aktsepteeritud pinge:

Ez=ey (t1, t3)+eyx (t3, t2)=ey (t1, t2) ------- valem 2

Võrreldes võrrandiga (1), erineb elektrilise mõõtmisinstrumendi sisend keskkonnatemperatuur T2 täpselt 0 kraadi korral:

Ey (t1, t 0) - ey (t1, t2)=ey (t2, t 0) --------------- valem 3

Kui kontrolli tulemus on madalam kui termopaari tegelik potentsiaalne väärtus vastavalt olukorrale joonisel 2, on erinevus termopaari ümbritseva temperatuuri potentsiaal võrreldes 0 kraadi suhtes.

Joonisel 3 esitatud olukorra jaoks on vahejuhtide seaduse kohaldamine ülitäpse digitaalse multimeetri poolt aktsepteeritud pinge:

EZ{{0}}EY (T1, T3)+EYX (T3, T0) - EYX (T0, T2)=EY (T1, T0) - EYX (T0, T2) ------- Formula 4

Kui tööaegade tulemused lisati külmumispunkt, kompenseeriti ülitäpselt digitaalne multimeeter tagurpidi, ühendades kompensatsiooniraadi külmumispunktist. Lõpptulemus on sama nagu joonis 2, kus mõõdetud väärtus on madalam kui termopaari tegelik potentsiaalne väärtus, ja erinevus on endiselt termopaari ümbritseva temperatuuri potentsiaal võrreldes 0 kraadi suhtes.

2. Soovitage traadi kompenseerimise asemel kasutada termopaari

Termopaari kalibreerimisel kasutatakse odavate metalli termopaaride ühendavate juhtmete jaoks sageli kompenseerimisjuhtmeid, kuid termopaari kompenseerivate juhtmete täpsus pole üldiselt kõrge. Vastavalt asjakohastele riiklikele standarditele on täpse astme termopaaride kompenseerivate juhtmete tolerants ± 2,5 kraadi S-komplektide korral ja ± 1,5 kraadi K-komplektide puhul. See tekitab termopaaride kalibreerimisel liiga palju vigu ja võib anda kvalifitseeritud termopaaride kvalifitseerimata tulemusi.

Termopaari kompensatsiooni juhtmete kasutamise eesmärk on temperatuuri T3 kompenseerimine termopaari väljundterminalis nõutavale t 0 (0 kraadi) kalibreerimiseks (nagu näidatud joonisel 1). Praktika kohaselt kasutatakse odavate metallist termopaaride kalibreerimiseks töötavat I astet φ 0. 5mm termopaari traadiühendust kasutatakse painduva traadi läbimõõduga, lihtsa juhtmestikuga ja madalate kuludega. I astme termopaarid peavad kompensatsioonijuhtmetena läbima kalibreerimise ja kehtestama parandusväärtused, vastasel juhul tutvustavad need (0. 4-1. 5) vigu; Vääriskirjaliste metalli termopaaride kalibreerimiseks (eriti S ja R tüüpi termopaaride pikkusega {{{1 {0}}} mm, mida ei saa nende lühikeste juhtmete tõttu otsese otsa termostaadisse otse paigutada), φ 0,3mm sama polaarsuse termopaartetasemega (Esimese Term-i aste (tolerantsiga), mis on tingitud ± 1-astetesse) kasutatakse termopaari juhtmete ühendamiseks testitud termopaari positiivsete ja negatiivsete poolustega ning efekt on väga ideaalne. Termopaari juhtmete kasutamine vääriliste metalli termopaaride kontrollimiseks on tõepoolest ideaalne, kuid kulud pole madalad. Samuti saab kasutada vastavaid kompenseerivaid juhtmeid, kuid neid tuleb kalibreerida ja neid saab kasutada alles pärast korrigeerimist.

Teoreetiliselt on termopaaride homogeense dirigendi seaduse kohaselt seotud homogeense juhi termoelektriline potentsiaal ainult temperatuuriga kahe otsa ristmikul ja on sõltumatu temperatuuri jaotusest mööda kuuma elektroodi. Seega on termopaar ühendatud otse termopaari traadiga ja termopaari kaks elektroodi ulatuvad otse termopaari traadist külmumispunkti, arvestamata vahetemperatuuri T3 (vt joonis 1).

Kasutades ühenduse jaoks kompenseerivaid juhtmeid, on vaja, et termopaari kahe ühenduse lõppu temperatuur oleks T3 suhtes ühtlane. Kuid tegelikul kontrollimisel asub termopaari vaba ots kinnitusahju lõpus ja temperatuur on lõpus väga kõrge. Kiirguse ja konvektiivse soojusülekande mõju ümbritsevale piirkonnale on märkimisväärne, muutes kontrollitud termopaari vabas otsas järjepideva temperatuuri saavutamise keeruliseks. Nii et kontrollimisprotsessis lisatakse termopaari kontrolli tulemustesse ebajärjekindla temperatuuri põhjustatud viga. Ühendades termopaari juhtmetega, isegi kui temperatuur termopaari vabas otsas ei ole ühtlane, ei mõjuta see kalibreerimistulemusi.

3. Vase juhtmete valik ja kasutamine

Termopaari vaba ots sisestage külmumispunkti ja ühendage see ülitäpse digitaalse multimeetri mõõteotsaga, kasutades vaskjuhtmeid külmumispunktist. Mõnedel termopaaride kalibreerimiseeskirjadel on sellised sätted, teised aga mitte. Vastavalt "töö jaoks odavate metallide termopaaride" kontrollimääruste kohaselt on selgesõnaliselt nõutav, et termopaaride viiteotsa plii juhtmed tuleks ühendada sama materjali vasejuhtmete abil ja kontakt peaks olema hea; Ehkki "töö jaoks tööks olevate väärismetallide termopaaride" kontrollimäärused sätestavad kontrollimispõhimõtte skemaatilisel skeemil, et termopaari võrdlusotsa tuleb ühendada teisenduslülitiga (suunalüliti), ei täpsusta nad, millist tüüpi pliiraadi kasutamiseks kasutada. Seetõttu on mõned töötajad lisanud tarbetuid üksikasju ja kasutanud hüvitise juhtmeid (eespool on analüüsitud vead).

Termopaaride viiteterminali pliijuhtmete nõuded on üsna ranged. Termopaari kahe pooluse külge ühendatud juhtmed tuleb lõigata kaheks osaks, kasutades sama vasktraati ja ühendatud vastavalt termopaari kahe pooluse võrdlusklemmidega (vasktraadi takistus 2 0 kraadi juures peaks olema väiksem kui 0,01724 ω · m). Kuna need ei ole sama vasktraadi, ehkki nende vastupidavus vastab nõuetele, on nende vahel ka erinevusi. Seetõttu genereerib kahest vasest juhtmest koosnev paar temperatuuri erinevuse mõjul termopaari ahelas täiendavat termoelektrilist potentsiaali. Selle elektromotoorse jõu suurus on seotud kahe vaskjuhtme materjali erinevusega ja temperatuuride erinevusega vaskjuhtme kahe otsa vahel, mis toob sisse teatavaid testitavasse termopaari vigu.

Lisaks peab üheühendusel vasktraadi ja termopaari elektroodi võrdlusklemmi vahel olema hea kontakt. On tõestatud, et kala suu klambri jaoks kasutamise meetodil on endiselt laialdaselt kasutusele võtnud paljud kalibreerimispersonal. See meetod toob aga vea {{{0}}.