Aká je správna metóda merania pre kalibráciu termočlánkov?

Nariadenie o kalibrácii termočlánkov vyžaduje, aby sa referenčné terminály štandardného termočlánku a testovaného termočlánku zaviedli do stupňa {{{0} počas kalibrácie. V prípade drahých kovových termočlánkov (S, R, B stupnice stupnice) používané v kalibračných prácach sú drôty testovaných termočlánkov mäkké a ľahko drôty; Avšak pre nízkonákladové kovové termočlánky používané v kalibračných prácach v dôsledku relatívne veľkého priemeru väčšiny termočlánkov je ťažké priamo zaviesť referenčný koniec do 0 stupňov. Preto sa kompenzačné vodiče často používajú na zavedenie voľného konca termočlánku do bodu mrazu a potom sa medené vodiče používajú na ich vedenie k rozsahu napätia vysoko presného digitálneho multimetra na meranie.

Správna metóda merania pre proces kalibrácie termočlánkov je znázornená na obrázku 1:

Obrázok 1 Správna metóda merania počas procesu kalibrácie termočlánkov

1. Bežné nesprávne pripojenia kompenzačných vodičov

① Predpokladá sa, že pri kompenzačných vodičoch je možné bod zamrznutia eliminovať, ako je znázornené na obrázku 2.

Obrázok 2 Metóda merania chýb, ktorá nepoužíva bod zamrznutia počas procesu kalibrácie termočlánkov

② Predpokladá sa, že pripojenie kompenzačných vodičov je lepšie, nielen medzi termočlánkom a bodom mrazu, ale aj medzi bodom mrazu {{}} a vysoko presným digitálnym multimetrom, ako je znázornené na obrázku 3.

Pri kontrole termočlánku na obrázku 3 použite kompenzačný drôt medzi stupňom {1}} a tabuľkou digitálnej funkcie

Nižšie je uvedená analýza chýb generovaných týmito dvoma káblovými formulármi (za predpokladu, že žiadne chyby kompenzácie v kompenzačných vodičoch):

Ak je správne pripojený (pozri obrázok 1), ak je typ termočlánku Y a kompenzačný drôt je YX, ktorý uplatňuje zákon medziproduktora, napätie akceptované digitálnym multimetrom s vysokou presnosťou sa dá získať ako:

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

Teplota T1 na pracovnom konci termočlánku je presne termoelektrický potenciál vzhľadom na 0 a hodnota sa dá priamo porovnávať s mierkou, aby sa určilo, či spĺňa požiadavky.

Pokiaľ ide o situáciu na obrázku 2, uplatňovanie zákona medziproduktora sprostredkovateľa je napätie akceptované vysoko presným digitálnym multimeterom:

EZ=ey (t1, t3)+eyx (t3, t2)=ey (t1, t2) ------- vzorec 2

V porovnaní s rovnicou (1) je vstupná teplota prostredia T2 nástroja na meranie elektrického merania presne odlišná od potenciálu v 0 stupni:

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

Ak je výsledok overovania nižší ako skutočná potenciálna hodnota termočlánku podľa situácie na obrázku 2, rozdiel je potenciál teploty okolia termočlánku v porovnaní s 0 stupňom.

Pokiaľ ide o situáciu na obrázku 3, uplatňovanie zákona medziproduktora sprostredkovateľa je napätie akceptované vysoko-presným digitálnym multimeterom:

Ez {{0}} ey (t1, t3)+eyx (t3, t {{{7}) - eyx (t {{}}, t2) {{}}} ey (t1, t {{}}) - eyx (t2)

Z výsledkov pracovnej doby, hoci sa pridal bod mrazu, digitálny multimeter s vysokou presnosťou bol kompenzovaný na opačnom prípade pripojením kompenzačného drôtu z bodu zamrznutia. Konečný výsledok je rovnaký ako na obrázku 2, kde nameraná hodnota je nižšia ako skutočná potenciálna hodnota termočlánku a rozdiel je stále potenciálom teploty okolia termočlánku v porovnaní s 0.

2. Navrhnite použitie termočlánku namiesto kompenzačného drôtu

V kalibrácii termočlánkov sa kompenzačné vodiče často používajú pre spojovacie vodiče nízkonákladových kovových termočlánkov, ale presnosť vodičov kompenzujúcich termočlánok nie je vo všeobecnosti vysoká. Podľa príslušných vnútroštátnych štandardov je tolerancia kompenzačných vodičov pre termočlánky presnej triedy ± 2,5 stupňa pre S-viazania a ± 1,5 stupňa pre K-viazania. To predstavuje príliš veľa chýb pre kalibráciu termočlánkov a môže mať za následok nekvalifikované výsledky pre kvalifikované termočlánky.

Účelom použitia vodičov kompenzácie termočlánkov pri kalibrácii je kompenzovať teplotu T3 na výstupnom termináli termočlánku na požadovaný T 0 (0) pre kalibráciu (ako je znázornené na obrázku 1). Podľa praxe sa na kalibráciu nízkonákladových kovových termočlánkov používa pracovný stupeň I φ 0}}}}}}}}. Termočlánky stupňa I, ako kompenzačné vodiče, musia podstúpiť kalibráciu a zaviesť korekčné hodnoty, inak predstavia chyby (0. 4-1. 5) stupňa; Na kalibráciu drahých kovových termočlánkov (najmä termočlánkov typu S a R s dĺžkou {{1 {0}} mm, ktoré sa nedajú priamo umiestniť do referenčného termostatu z dôvodu ich krátkych drôtov, ktoré sa stretávajú s krátkymi vodičmi, ktoré sa stretávajú s tromi, ktorá sa stretáva s prvou platnosťou Používa sa na pripojenie vodičov termočlánkov k pozitívnym a negatívnym pólom testovaného termočlánku a účinok je veľmi ideálny. Použitie vodičov termočlánkov na overenie termočlánkov z drahých kovov je skutočne ideálne, ale náklady nie sú nízke. Môžu sa použiť aj zodpovedajúce kompenzačné vodiče, ale musia byť kalibrované a používajú sa iba po korekcii praktický význam.

Teoreticky podľa homogénneho zákona o vodiči termočlánkov je termoelektrický potenciál homogénneho vodiča spojený iba s teplotou pri križovatke týchto dvoch koncov a je nezávislý od distribúcie teploty pozdĺž horúcej elektródy. Termočlánok je teda priamo spojený s vodičom termočlánku a dve elektródy termočlánku sa siahajú priamo od vodiča termočlánku k bodu zamrznutia bez zváženia medziproduktu T3 (pozri obrázok 1).

Použitím kompenzačných drôtov na pripojenie je potrebné, aby teplota dvoch koncov pripojenia termočlánku bola konzistentná pri T3. Pri skutočnom overení sa však voľný koniec termočlánku nachádza na konci overovacej pece a teplota na konci je veľmi vysoká. Vplyv prenosu žiarenia a konvekčného tepla na okolie je významný, čo sťažuje dosiahnutie konzistentnej teploty na voľnom konci overeného termočlánku. Takže v procese overovania je chyba spôsobená nekonzistentnou teplotou na koncoch začlenená do výsledkov overovania termočlánku. Pripojením s vodičmi termočlánkov, aj keď teplota na voľnom konci termočlánku nie je konzistentná, nemá vplyv na výsledky kalibrácie.

3. Výber a použitie medených vodičov

Vložte voľný koniec termočlánku do bodu mrazu a pripojte ho k meraciemu koncu vysoko presného digitálneho multimetra pomocou medených drôtov z bodu mrazu. Niektoré kalibračné nariadenia o termočlánkoch majú takéto ustanovenia, zatiaľ čo iné nie. Podľa overovacích predpisov „lacných kovových termočlánkov pre prácu“ sa výslovne vyžaduje, aby sa vodiče olovených vodičov referenčného konca termočlánku pripojili pomocou medených vodičov toho istého materiálu a kontakt by mal byť dobrý; Aj keď predpisy overovania pre „drahé kovové termočlánky pre prácu“ ustanovujú v schéme diagramu zásady overovania, že referenčný koniec termočlánku musí byť pripojený k konverznému prepínaču (smerový prepínač), nešpecifikujú, aký typ vodiča oloveného vodiča sa používa. Preto niektorí pracovníci pridali nepotrebné podrobnosti a použili kompenzačné vodiče (spôsobené chyby boli analyzované vyššie).

Požiadavky na vodiče olovených vodičov referenčného terminálu termočlánku sú dosť prísne. Vodiče pripojené k dvom pólom termočlánku sa musia rozrezať na dve časti s použitím rovnakého medeného drôtu a pripojené k referenčným terminálom dvoch pólov termočlánku (odpor medeného drôtu pri 2 0 by mal byť menší ako 0,01724 μ Ω · m). Pretože nie sú rovnakým medeným drôtom, hoci ich odpor spĺňa požiadavky, medzi nimi existujú aj rozdiely. Preto pár zložený z dvoch medených drôtov bude generovať ďalší termoelektrický potenciál v obvode termočlánkov pod účinkom teplotného rozdielu. Veľkosť tejto elektromotívnej sily súvisí s rozdielom v materiáli medzi dvoma medenými vodičmi a teplotným rozdielom medzi dvoma koncami medených drôtov, ktoré zavedú určité chyby do testovaného termočlánku.

Okrem toho musí mať spojenie medzi medeným drôtom a referenčným terminálom termočlánkovej elektródy dobrý kontakt. Dokázalo sa, že metódu používania úst rýb na upínanie je stále široko prijímaný mnohými kalibračnými personálmi. Táto metóda však prinesie chybu {{{0}}.