Pravilna uporaba žic za kompenzacijo termoelementov pri merjenju temperature

Termoelementne kompenzacijske žice so bile pogosto uporabljene pri merjenju temperature termoelementov. Če razumete načelo, funkcijo, način delovanja in varnostne ukrepe za kompenzacijske žice termoelementov, lahko v celoti uporabite funkcijo kompenzacijskih žic termoelementov, sicer pa bo povratno. Čeprav se v industrijski proizvodnji, čeprav se termoelemente široko uporabljajo kot temperaturni senzorji za merjenje in nadzor temperature, in ljudje jih poznajo, če pravilna metoda uporabe ni pozoren, lahko povzroči znatno odstopanje pri merjenju in nadzoru temperature in v hudih primerih neposredno povzroči gospodarske izgube. Zato ga je treba jemati resno.
1, Uvod v načelo merjenja temperature termoelementov
A vezje, sestavljeno iz dveh različnih homogenih materialov A in B, se imenuje termoelement. A. Kontaktne točke, povezane na obeh koncih materiala B, sta predstavljeni z J1 oziroma J2. Če sta temperatura T1 in T2 kontaktnih točk J1 in J2 različna, bo v vezju ustvarjen električni potencial, ki ga običajno imenujemo termoelektrični potencial. Kadar je material B - čas, je velikost termoelektričnega potenciala odvisna od temperaturne razlike med T1 in T2, izraženo s formulo kot
EAB (T1, T2)=EAB (T1)+EBA (T2)=EAB (T1) -EAB (T2) (1)
V formuli: EAB (T1, T2) je material termoelemen B ima termoelektrično razliko med temperaturami stika T1 in T2.
EAB (T1) - A potencial v točki B, ko je temperatura T1.
EAB (T2), EBA (T1) - A potencial pri temperaturi točke B T2 je v znamenju enak in nasproten.
In order to unify thermocouple materials and standardize them, relevant national standards have stipulated the composition of thermocouple material A The components of B Purity and provided A The combination form of material B is named with a single letter, such as K-type, S-type, etc. For the convenience of use, the temperature values ​​and potential relationships of various types of thermocouples are unified as the potential values ​​relative to 0 c, predstavljen tukaj kot t 0, in različne vrste kalibracijskih tabel termoelementov so narejene za enostavno referenco in izračun.
V primerjavi z obliko na sliki 1 se formula (1) spremeni v
Eab (ti, t2)=eab (t1, t 0)-eab (t2, t 0) (2)
Formula (2) je praktična formula, ki jo trenutno uporabljamo, dokler poznamo T1 T2, EAB (Ti, T 0) in EAB (T2, T 0), najdete iz tabele mature.
Dve žici kompenzacije termoelementa
Najprej analiziramo zakon o prevodniku in vmesni temperaturni zakon termoelementov.
V praktičnih aplikacijah vedno obstaja razdalja med merjenjem in nadzorom instrumentov in termoelementov. Materiala C in D sta tudi dva homogena materiala. Po zakonu vmesnega prevodnika v termoelementih lahko izraz za izmerjeni skupni potencialni EZ izpeljemo na naslednji način:
EZ=EAB (T1, T3)+ECD (T3, T2) (3)
Enačba (3) je zakon prevodnika termoelementne povezave. Če povezava ni v enem razdelku, je skupna potencialna EZ tudi vsota vsakega oddelka. Pri meritvi upamo, da je skupni potencial na merskem koncu termoelemen EAB (T1, T2), ki je primeren za nadzor merjenja instrumenta, da prepreči, da bi se dodatni potencial ustvaril z vmesnimi povezavami. Izraz je:
EAB (T1, T2)=ez=EAB (T1, T3)+EAB (T3, T2) (4)
V enačbi (4) se T3 imenuje vmesna temperatura, zato je znan tudi kot zakon vmesne temperature. To od nas zahteva, da najdemo določen materialni CD, njegove značilnosti so:
ECD (T3, T2)=EAB (T3, T2) (5)
Gradivo, ki izpolnjuje enačbo (5), se imenuje kompenzacijska žica termoelementa. Ker obstaja veliko vrst termoelementov, obstaja tudi veliko vrst žic za kompenzacijo termoelementov.
3, pogoste napake pri uporabi kompenzacijskih žic in posledičnih napak
1. Povežite pozitivne in negativne sponke kompenzacijske žice termoelemen
Če so pozitivni in negativni polički kompenzacijske žice termoelemente povezani s pozitivnimi in negativnimi poljama termoelementov, pozitivni in negativni drogovi termoelementa pa so pravilno povezani s pozitivnimi in negativnimi polovi instrumenta, ki jemljejo kot primer K-tip termokolera. Ta napaka je v aplikacijah precej pogosta, ker je po povezavi trend sprememb temperature nadzorovanega predmeta skladen z instrumentom zaslona. Poleg tega imajo številni žični izdelki za kompenzacijo termoelementov trenutno nestandardno označevanje, zaradi česar je težko razlikovati; Nekateri proizvajalci celo nepravilno označujejo barve. Spodaj je analiza napak, ki jih povzroča ta položaj.
Če je pravilno povezan, je skupni termoelektrični potencial, ki ga prejme instrument
EZ=EK (Ti, T3)+EKX (T3, T2)=EK (T1, T3)+EK (T3, T2)=EK (T1, T2) (6)
Zaradi napake pri povezavi je po zakonu vmesnih prevodnikov skupni termoelektrični potencial, ki ga prejme instrument
EZ=EK (T1, T3)+EKX (T3, T2) (7)
Za KX podaljšane kompenzacijske žice obstajajo
E'KX (T3, T2) =- EKX (T3, T2) =-- EK (T3, T2) (8)
Izračunajte napako, ustvarjeno z vrednostjo merjenja instrumenta
EZ'-EZ=EK (T1, T3) -EK (T3, T2) -EK (T1, T3) -EK (T3, T2) =-2 EK (T3, T2) (9)
Temperatura v bližini splošne industrijske peči je vsaj 8 stopinj višja od temperature v kontrolni sobi. Torej je nastala napaka natančno dvakrat večja od kompenzacijske vrednosti kompenzacijske žice. Pri termoelementih tipa K je diferencialna potencialna vrednost na splošno okoli 40C/(μ V), izmerjena temperatura pa je približno 16 stopinj nižja od dejanske temperature. Če je krmilna temperatura nastavljena na 600 stopinj, mora biti dejanska temperatura približno 616 stopinj.
Iz zgornje analize je razvidno, da ko se pozitivni in negativni polici kompenzacijske žice termoelemente razveljavijo, ne samo da ne nadomesti, ampak tudi podvoji napako v primerjavi s tem, da ne poveže kompenzacijske žice. Zato je treba pri povezovanju upoštevati polarnost kompenzacijske žice.
2. Uporabljeni model kompenzacijske žice je napačen
Če je enaka vrsta kompenzacijske žice seznanjena z isto vrsto termoelementa, se še vedno pojavijo napake, če je izbrana vrsta kompenzacijske žice napačna. Ob predpostavki, da se uporablja termoelement tipa S, je izbrana kompenzacijska žica KX KX K-Termoelementa.
Po zakonu vmesnega dirigenta je skupni termoelektrični potencial, ki ga prejme instrument
E'Z (T1, T2)=es (T1, T3)+EKX (T3, T2) (10)
Če se žica za kompenzacijo S-tipa S-tipa pravilno uporablja, ne da bi upoštevali samo napako kompenzacijske žice, je skupni potencial, ki ga meri instrument
Zaradi izbire napačne kompenzacijske žice je merilna vrednost instrumenta povzročila napake, kot je prikazano v enačbah (10) - (11)
EZ'-EZ=EKX (T3, T2) -ES (T3, T2) (12)
Če je delovna temperatura termoelementa tipa S 900 stopinj, temperatura okolice v kontrolni sobi
EKX (T3, T2) -ES (T3, T2) =0. 278mV
Temperatura, izmerjena z instrumentom, je višja od dejanske temperature. Če je instrument nadzorovan pri 900 stopinjah, je dejanska vrednost le 875,1 stopinj, z napako 24,9 stopinj.
Če je polarnost v zgornji situaciji ponovno obrnjena, bo vrednost merjenja instrumenta višja. Ko instrument prikaže 900 stopinj, je dejanska temperatura 933,2 stopinj, z napako 33,2 stopinj.
3. Mešanje kompenzacijskih žic z navadnimi žicami
V praktičnih aplikacijah pogosto ugotovimo, da se navadne žice uporabljajo za povezovanje kompenzacijskih žic zaradi njihove nezadostne dolžine ali je odsek navadne žice povezan po prekinitvi kompenzacijske žice.
4, Previdnostni ukrepi za uporabo kompenzacijskih žic
1. izbira kompenzacijskih žic
Nadomestno žico je treba pravilno izbrati glede na vrsto uporabljenega termoelementa in priložnost, v kateri se uporablja.
2. Kontaktna povezava
Poskusite ohraniti temperaturo obeh kontaktnih točk čim bližje terminalu termoelementa. Temperatura na priključni točki s terminalom instrumenta mora biti čim bližje. Na območjih, kjer je ventilator v instrumentni omari, je treba kontaktne točke zaščititi, da prepreči, da bi ventilator neposredno pihal na kontaktne točke.
3. Uporaba dolžine
Ker je signal termoelementa zelo nizek, lahko na ravni mikrovolta, če se uporablja na dolgi razdalji, osvajanje signala in močne električne motnje v okolju povzroči izkrivljanje signala termoelementov, kar povzroči netočno merjenje in nadzor temperature. V hudih primerih se lahko med nadzorom pojavijo temperaturna nihanja. Na podlagi izkušenj je običajno bolje nadzorovati dolžino kompenzacijske žice termoelementov v 15 metrih. Če presega 15 metrov, je priporočljivo uporabiti temperaturni oddajnik za prenos signala. Temperaturni oddajnik pretvori potencialno vrednost, ki ustreza temperaturi v neposredni tok za prenos in ima močno sposobnost proti medsebojnosti.