Kakšna je pravilna metoda merjenja za kalibracijo termoelementov?

Uredba o kalibraciji termoelementov zahteva, da se referenčni sponki standardnega termoelementa in preizkušeni termoelementu uvedejo v {0}} stopnjo med kalibracijo. Za termoelemente z dragocenimi kovinskimi (S, R, B -lestvicami), ki se uporabljajo pri kalibracijskem delu, so žice preizkušenih termoelementov mehke in enostavne za žičenje; Vendar pa je pri nizkocenovnih kovinskih termoelementih, ki se uporabljajo pri kalibracijskem delu, zaradi razmeroma velikega premera večine termoelementov težko neposredno uvesti referenčni konec v 0 stopinjo. Zato se kompenzacijske žice pogosto uporabljajo za uvedbo prostega konca termoelementa v zamrzovalno točko, nato pa se bakrene žice uporabljajo za vodenje v napetostno območje visoko natančnega digitalnega multimetra za merjenje.

Pravilna metoda merjenja za postopek kalibracije termoelementov je prikazana na sliki 1:

Slika 1 Pravilna metoda merjenja med postopkom kalibracije termoelementov

1. pogoste napačne povezave kompenzacijskih žic

① Verjame se, da se z nadomestnimi žicami lahko odpravlja zamrzovalna točka, kot je prikazano na sliki 2.

Slika 2 Metoda merjenja napak, da ne uporabljate zamrzovalne točke med postopkom kalibracije termoelementov

② Verjame se, da je povezovanje kompenzacijskih žic boljša, ne le med termoelementom in točko zamrzovanja, temveč tudi med zamrzovalno točko 0 stopnjo in visoko natančnosti digitalni multimeter, kot je prikazano na sliki 3.

Ko preverjate termoelement na sliki 3, uporabite kompenzacijsko žico med 0 stopnjo in tabelo digitalne funkcije

Spodaj je analiza napak, ki jih ustvarita ta dva obrazca za ožičenje (ob predpostavki, da v kompenzacijskih žicah ni napak pri kompenzaciji):

Če je pravilno povezan (glej sliko 1), če je vrsta termoelementa y in kompenzirajoča žica YX, z uporabo zakona vmesnega prevodnika, lahko napetost, ki jo sprejme visoko natančen digitalni multimeter, dobimo kot::

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

Temperatura T1 na delovnem koncu termoelementa je točno termoelektrični potencial glede na 0 stopnjo, branje pa lahko neposredno primerjamo z lestvico, da ugotovimo, ali ustreza zahtevam.

Za situacijo na sliki 2 je uporaba zakona vmesnega prevodnika napetost, ki jo je sprejel visoko natančen digitalni multimeter,:

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

V primerjavi z enačbo (1) se vhodna okoljska temperatura T2 električnega merilnega instrumenta natančno razlikuje od potenciala pri 0 stopnji:

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

Če je rezultat preverjanja nižji od dejanske potencialne vrednosti termoelementa glede na situacijo na sliki 2, je razlika potencial temperature termoelementa v okolici glede na 0.

Za situacijo na sliki 3 je uporaba zakona vmesnega prevodnika napetost, ki jo sprejema visoko natančen digitalni multimeter,:

Ez {{0}}} ey (t1, t3)+eyx (t3, t 0) - eyx (t 0, t2)=(t1, t 0) - eyx (t0, t2)

Od rezultatov delovnega časa, čeprav je bila dodana zamrzovalna točka, je bil digitalni multimeter z visokim natančnostjo nadomeščen s povratno povezavo s priključitvijo kompenzacijske žice z zamrzovalne točke. Končni rezultat je enak sliki 2, pri čemer je izmerjena vrednost nižja od dejanske potencialne vrednosti termoelementa, razlika pa je še vedno potencial temperature termoelementa v okolici glede na 0.

2. predlagajte uporabo termoelementa namesto kompenzacije žice

Pri kalibraciji s termoelementi se kompenzacijske žice pogosto uporabljajo za povezovalne žice nizkocenovnih kovinskih termoelementov, vendar natančnost žic za kompenzacijo termoelementov na splošno ni visoka. V skladu z ustreznimi nacionalnimi standardi je toleranca kompenzacijskih žic za termoelemente natančnih razredov ± 2,5 stopinj za S-Cooms in ± 1,5 stopinj za K-kooles. To uvaja preveč napake za kalibracijo termoelementov in lahko povzroči nekvalificirane rezultate za kvalificirane termoelemente.

Namen uporabe žic za kompenzacijo termoelementov pri umerjanju je kompenzacija temperature T3 na izhodnem terminalu termoelementov na zahtevani t 0 (0) za umerjanje (kot je prikazano na sliki 1). V skladu s prakso se za umerjanje nizkocenovnih kovinskih termoelementov uporablja delovna stopnja I φ 0. 5 mm termoelementna žična povezava s fleksibilnim premerom žice, enostavnim ožičenjem in nizkimi stroški. Termoelerja, ki se nahajajo kot kompenzacijske žice, morajo opraviti kalibracijo in uvesti korekcijske vrednosti, v nasprotnem primeru bodo uvedli napake (0. 4-1. 5) stopnje; Za kalibracijo termoelementov s plemenito kovino (zlasti termoelemente tipa S in R z dolžino {{1 0}} mm, ki jih ni mogoče neposredno postaviti v referenčni končni termostat zaradi kratkih žic), a φ 0,3 mm enaka stopnja poljske žice (s toleranco 1 stopnje) Termoelemente lahko uporabimo za priključitev žic termoelementov s pozitivnimi in negativnimi poljama testiranega termoelementa, učinek pa je zelo idealen. Uporaba žic termoelementov za preverjanje termoelementov z plemenito kovino je res idealna, vendar stroški niso nizki. Uporabljajo se lahko tudi ustrezne kompenzacijske žice, vendar jih je treba umeriti in uporabiti šele po popravku, ki ima praktičen pomen.

Teoretično je v skladu s homogenim zakonom o vodniku termoelementov termoelektrični potencial homogenega prevodnika povezan le s temperaturo na stičišču obeh koncev in je neodvisen od porazdelitve temperature vzdolž vroče elektrode. Torej je termoelement neposredno povezan s termoelementno žico, dve elektrodi termoelementa pa segata neposredno od žice termoelementov do zamrzovalne točke, ne da bi upoštevali vmesno temperaturo T3 (glej sliko 1).

Z kompenzacijskimi žicami za povezavo je potrebno, da je temperatura dveh koncev priključka termoelementa dosledna pri T3. Vendar je pri dejanskem preverjanju prosti konec termoelementa nameščen na koncu preverjanja peči, temperatura na koncu pa je zelo visoka. Vpliv sevanja in konvektivnega prenosa toplote na okolico je pomemben, zato je težko doseči dosledno temperaturo na prostem koncu preverjenega termoelementa. Torej je v postopku preverjanja napaka, ki jo povzroči neskladna temperatura na koncih, vključena v rezultate preverjanja termoelementa. S povezovanjem s termoelementnimi žicami, tudi če temperatura na prostem koncu termoelementa ni dosledna, ne vpliva na rezultate umerjanja.

3. Izbira in uporaba bakrenih žic

V zamrzovalno točko vnesite prosti konec termoelementa in ga priključite z merilnim koncem visoko natančnega digitalnega multimetra z bakrenimi žicami iz zamrzovalne točke. Nekateri predpisi o kalibraciji termoelementov imajo takšne določbe, drugi pa ne. V skladu s predpisi o preverjanju "nizkocenovnih kovinskih termoelementov za delo" je treba izrecno zahtevati, da se svinčene žice referenčnega konca termoelementov povežejo z bakrenimi žicami istega materiala, stik pa mora biti dober; Čeprav predpisi o preverjanju za "plemenite kovinske termoelemente za delo" določajo v shematičnem diagramu načela preverjanja, da je treba referenčni konec termoelementa priključiti na pretvorbeno stikalo (smerno stikalo), ne določajo, kakšno vrsto svinčene žice naj uporabijo. Zato so nekatere osebje dodale nepotrebne podrobnosti in uporabili kompenzacijske žice (zgoraj so bile analizirane napake).

Zahteve za svinčene žice referenčnega terminala termoelementov so precej stroge. Žice, povezane z obema pologoma termoelementa, je treba razrezati na dva odseka z isto bakreno žico in priključiti na referenčne sponke obeh polov termoelementa (upornost bakrene žice pri 2 0 mora biti manjša od 0,01724 ° · m). Ker niso ista bakrena žica, čeprav njihova upornost ustreza zahtevam, obstajajo tudi razlike med njimi. Zato bo par, sestavljen iz dveh bakrenih žic, ustvaril dodaten termoelektrični potencial v tokokrogu termoelementa pod vplivom temperaturne razlike. Obseg te elektromotivne sile je povezan z razliko v materialu med obema bakrenimi žicami in temperaturno razliko med obema koncima bakrenih žic, ki bo v testiranju termoelementa vnesla določene napake.

Poleg tega mora imeti povezava med bakreno žico in referenčnim terminalom elektrode termoelementov dober stik. Dokazano je, da način uporabe ribjih ust za sponko še vedno široko sprejme veliko kalibracijskih oseb. Vendar bo ta metoda uvedla napako {{0}}. 5-1. 0 stopinj v vezju za zaznavanje in ta napaka ni fiksna vrednost, včasih dovolj, da vpliva na presojo kalibracijskih rezultatov.