Princíp merania teploty termočlánkov a jej aplikácie v peci vápno

Termočlánky sú priemyselným jedným z najbežnejšie používaných komponentov detekcie teploty, jeho výhodami sú: ① vysoká presnosť merania. Pretože termočlán je v priamom kontakte s meraním objektu, nie je ovplyvnený medziproduktovým rozsahom merania. Bežne používané termočlánky môžu merať nepretržite z stupňa -50 ~ +1600 a niektoré špeciálne termočlánky môžu merať ako nízko ako {{}} stupňa (napríklad Temmokopy na chróme zlata Rhenium Rhenium Rhenium Rhenium Rhenium Rhenium Rhenium Rhenium Rhenium Rhenium Rhenium Rhenium Rhenium Rhenium Rhenium Rhenium Rhenium Rhenium Termocouple) a ľahko použitia. Termočlánky sa zvyčajne skladajú z dvoch rôznych typov kovových drôtov a nie sú obmedzené veľkosťou alebo otvorením. Majú na vonkajšej strane ochranné rukávy, vďaka čomu sú veľmi pohodlné.
1.1 Základný princíp merania teploty termočlánkov
Zarovajte dva rôzne materiály vodičov alebo polovodičov A a B spolu, aby vytvorili uzavretý obvod. Ak existuje teplotný rozdiel medzi dvoma bodmi pripevnenia vodičov A a B, medzi nimi sa generuje elektromotívna sila, čo vedie k prúdu určitej veľkosti v obvode. Tento jav sa požaduje na termoelektrický účinok. Termočlánky pracujú pomocou tohto účinku.
1.2 Typy a štrukturálne formy termočlánkov
(1) Typy termočlánkov
Bežne používané termočlánky sa dajú rozdeliť do dvoch kategórií: štandardizované termočlánky a štandardizované termočlánky. Štandardizované termočlánky sa vzťahujú na termočlánky, ktoré sú špecifikované v národných štandardoch pre ich vzťah medzi termoelektrickým potenciálom a teplotou, prípustné chyby a majú zjednotenú štandardnú škálu. Non štandardizované termočlánky sa používajú v určitom rozsahu alebo v poradí veľkosti v porovnaní so štandardizovanými termočlánkami, vo všeobecnosti nie je k dispozícii žiadna zjednotená kalibračná tabuľka, ktorá sa používa hlavne na meranie v určitých osobitných príležitostiach,
(2) Štrukturálna forma termočlánku
Aby sa zabezpečilo spoľahlivú a stabilnú prevádzku termočlánku, jeho štrukturálne požiadavky sú nasledujúce:
① Zváranie dvoch termoelektrických elektród, ktoré tvoria termočlánok, musí byť pevné
② Dve termoelektrické elektródy by mali byť navzájom dobre izolované, aby sa zabránilo skratom;
③ Spojenie medzi kompenzačným drôtom a voľným koncom termočlánku by malo byť pohodlné a spoľahlivé;
④ Ochranný rukáv by mal zabezpečiť dostatočnú izoláciu medzi termoelektrickou elektródou a škodlivými médiami.
(3) Teplotná kompenzácia termočlánku chladu
Vzhľadom na skutočnosť, že materiály termočlánkov sú všeobecne drahé (najmä pri používaní drahých kovov), a vzdialenosť medzi teplotným meraním bodu a prístrojom je ďaleko, aby sa ušetrili termočlánkové materiály a znížili náklady, kompenzačné vodiče sa zvyčajne používajú na predĺženie chladného konca (voľný koniec) termočlánku do teplotnej riadiacej miestnosti a ich pripájajú k nástrojovým terminálom. Je potrebné zdôrazniť, že kompenzačný drôt termočlánkov slúži iba na predĺženie termoelektrickej elektródy, čo spôsobuje, že studený koniec termočlánku sa presunie do konca prístrojového terminálu v kontrolnej miestnosti. Samotný nemôže eliminovať vplyv zmien teploty na konci chladu na meranie teploty a nemá kompenzačný účinok. Preto sú potrebné ďalšie korekčné metódy na kompenzáciu vplyvu zmien teploty chladu na meranie teploty.
Pri použití vodičov kompenzácie termočlánkov sa musí venovať pozornosť porovnávaniu modelu, polarita nemôže byť nesprávne pripojená a teplota na konci pripojenia medzi kompenzačným drôtom a termočlánkom nemôže prekročiť 100 stupňov.
(4) Klasifikácia prístrojov na meranie teploty
Prístroje na meranie teploty sa dajú rozdeliť do dvoch kategórií na základe metód merania teploty: kontakt a bezkontaktný. Všeobecne povedané, prístroje na meranie teploty kontaktu sú relatívne jednoduché, spoľahlivé a majú vysokú presnosť merania; Avšak z dôvodu potreby dostatočnej výmeny tepla medzi tepelným meracím prvkom a nameraným médiom a potrebe určitého množstva času na dosiahnutie tepelnej rovnováhy existuje oneskorenie merania teploty. Súčasne, v dôsledku obmedzení materiálov odolných voči vysokej teplote, sa nemôže použiť na merania veľmi vysokej teploty. Meranie teploty bez kontaktu je založené na princípe tepelného žiarenia na meranie teploty. Prvok merania teploty nemusí byť v kontakte s nameraným médiom, má široký rozsah merania teploty, nie je obmedzený hornou hranicou merania teploty a nepoškodzuje teplotné pole nameraného objektu. Rýchlosť reakcie je vo všeobecnosti rýchla; Avšak v dôsledku vonkajších faktorov, ako je emisivita objektu, meracia vzdialenosť, dym a vodná para, je chyba merania relatívne veľká.
Aplikácia dvoch termočlánkov v limetkových peci
2.1 Podmienky, ktoré by termočlánky mali spĺňať, keď sa používajú v peci s vápna
1) Krivka teploty by mala spĺňať požadovanú presnosť teploty merania;
2) výstupný signál sa ľahko spracuje;
3) variácie driftu a času sú relatívne malé a majú zameniteľnosť;
4) nie citlivé na iné fyzikálne množstvá ako teplota
5) malá veľkosť, ľahko sa inštalovať;
6) má dobré mechanické, chemické a žiarivé vlastnosti;
7) Bezpečné a netoxické.
2.2 Faktory chyby a bezpečnostné opatrenia pre detekciu termočlánkov
1) Ak je montážna metóda senzora nesprávna, spôsobí, že sa teplota senzora líši od nameranej teploty;
2) venovať pozornosť maximálnej prevádzkovej teplote a povolenej chybe snímača;
3) venovať pozornosť pracovnému času senzorov;
4) kompenzačné vodiče a kompenzácia chladenia termočlánkov môžu spôsobiť chyby;
5) Pozornosť by sa mala venovať aj chybám testovacích nástrojov.
2.3 Vplyv využívania termočlánkov na okolité prostredie
1) Magnetické pole
Termočlánkové materiály môžu podstúpiť štrukturálne zmeny vo vysokotlakových prostrediach v dôsledku zníženého atómového rozstupu a môžu tiež zažiť ďalší tlak v poliach teplotného gradientu. Zariadenia s vysokým napätím môžu byť navrhnuté správne a primerane usporiadané pre meranie teplého obvodu, aby sa minimalizoval jeho dopad.
2) jadrové žiarenie
Materiály termočlánku pod žiarením tepelných neutrónov podliehajú zmenám termoelektrickej energie v dôsledku transformácie niektorých prvkov na nestabilné izotopy, ktoré sa potom rozpadajú na iné prvky. Preto sa nevyberajú termočlánkové materiály s malými prierezmi neutrónov a žiadnymi nestabilnými izotopmi.