Ispravna uporaba žica za kompenzaciju termoelementa u mjerenju temperature

Žice kompenzacije termoelementa široko su korištene u mjerenju temperature termoelementa. Ako razumijete princip, funkciju, metodu djelovanja i mjere opreza žica za kompenzaciju termoelementa, možete u potpunosti koristiti funkciju žica za kompenzaciju termoelementacije, u suprotnom će se povući. U industrijskoj proizvodnji, iako su se termoparovi široko korišteni kao temperaturni senzori za mjerenje i kontrolu temperature, a ljudi su upoznati s njima, ako ispravna metoda upotrebe ne obraća pažnju, to može uzrokovati značajno odstupanje u mjerenju i kontroli temperature, a u teškim slučajevima izravno uzrokuje ekonomske gubitke. Stoga bi ga trebalo shvatiti ozbiljno.
1, Uvod u princip mjerenja temperature termoparova
Krug sastavljen od dva različita homogena materijala A i B naziva se termoelementom. A. Kontaktne točke povezane na oba kraja materijala B predstavljene su J1 i J2. Ako su temperatura T1 i T2 kontaktnih točaka J1 i J2 različita, u krugu će se stvoriti električni potencijal koji se obično naziva termoelektričnim potencijalom. Kada materijal od b - vremena, veličina termoelektričnog potencijala ovisi o temperaturnoj razlici između T1 i T2, izražena formulom kao
EAB (T1, T2)=EAB (T1)+EBA (T2)=EAB (T1) -EAB (T2) (1)
U formuli: EAB (T1, T2) materijal je termoelement B ima termoelektričnu razliku potencijala između temperature spoja T1 i T2.
EAB (T1) - A potencijal u točki B kada je temperatura T1.
EAB (T2), EBA (T1) - A potencijal u točki B temperatura T2 jednak je u veličini i nasuprot u znaku.
Kako bi se objedinili materijali za termoelektrane i standardizirali ih, relevantni nacionalni standardi odredili su sastav materijala termoelektrana a Komponente B čistoće i osigurali su kombinirani oblik materijala B nazvan s jednim slovom, kao što su k-tipa, S-tip, itd. Za prikladnost i potencijalne vrijednosti raznih vrsta termikata su u jedinstvenim odnosima i u jedinstvenim vrijednostima. T 0, i razne vrste tablica kalibracije termoelementa izrađene su za jednostavnu referencu i izračun.
U usporedbi s oblikom na slici 1, formula (1) se pretvara u
Eab (ti, t2)=eab (t1, t 0)-eab (t2, t 0) (2)
Formula (2) je praktična formula koju trenutno koristimo, sve dok znamo T1 T2, EAB (TI, T 0) i EAB (T2, T 0) može se naći iz tablice diplomiranja.
Dvije žice kompenzacije termoelementa
Prvo, analizirajmo zakon o vodiču za povezivanje i zakon o intermedijarnom temperaturi termoparova.
U praktičnim primjenama uvijek postoji udaljenost između mjernih i kontrolnih instrumenata i termoparova. Materijali C i D u sredini su također dva homogena materijala. Prema zakonu intermedijarnog vodiča u termoparovima, izraz za izmjereni ukupni potencijalni EZ može se izvesti na sljedeći način:
EZ=EAB (T1, T3)+ECD (T3, T2) (3)
Jednadžba (3) je zakon provodnika povezivanja termoelementa. Ako veza nije u jednom odjeljku, ukupni potencijalni EZ je također zbroj svakog odjeljka. U mjerenju, nadamo se da je ukupni potencijal na mjernom kraju termoelement EAB (T1, T2), koji je prikladan za kontrolu mjerenja instrumenta kako bi se spriječilo da se dodatni potencijal generira intermedijarnim vezama. Izraz je:
EAB (T1, T2)=EZ=EAB (T1, T3)+EAB (T3, T2) (4)
U jednadžbi (4), T3 se naziva intermedijarna temperatura, stoga je poznat i kao zakon intermedijarne temperature. To zahtijeva da pronađemo određeni materijalni CD, njegove karakteristike su:
ECD (T3, T2)=EAB (T3, T2) (5)
Materijal koji zadovoljava jednadžbu (5) naziva se kompenzacijskim žicama termoelementa. Budući da postoje mnoge vrste termoparova, postoje i mnoge vrste žica za kompenzaciju termoelementa.
3, uobičajene pogreške u korištenju kompenzacijskih žica i rezultirajućih pogrešaka
1. Spojite pozitivne i negativne terminale žice za kompenzaciju termoeleja
Ako su pozitivne i negativne stupove žice za kompenzaciju termoelementa povezane obrnuto na pozitivne i negativne stupove termoelementa, a pozitivni i negativni stubovi termoelementa pravilno su povezani s pozitivnim i negativnim stupovima instrumenta, uzimajući termocil K-tipa kao primjer. Ova je pogreška prilično česta u aplikacijama jer je nakon veze trend promjene temperature kontroliranog objekta u skladu s instrumentom zaslona. Nadalje, mnogi proizvodi za kompenzaciju termoelementarne kompenzacije trenutno imaju nestandardno označavanje, što otežava razlikovanje; Neki proizvođači čak i nepravilno označavaju boje. Ispod je analiza pogrešaka uzrokovanih ovom situacijom.
Ako je ispravno povezan, ukupni termoelektrični potencijal koji je instrument primio je
EZ=EK (Ti, T3)+EKX (T3, T2)=EK (T1, T3)+EK (T3, T2)=EK (T1, T2) (6)
Zbog pogreške u vezi, prema zakonu intermedijarnih vodiča, ukupni termoelektrični potencijal koji je primio instrument je
EZ=EK (T1, T3)+EKX (T3, T2) (7)
Za kx žice proširene kompenzacije postoje
E'kx (t3, t2) =- ekx (t3, t2) =-- ek (t3, t2) (8)
Izračunajte pogrešku koju generira vrijednost mjerenja instrumenta
Ez'-ez=EK (T1, T3) -ek (T3, T2) -ek (T1, T3) -ek (T3, T2) =-2 EK (T3, T2) (9) (9)
Temperatura u blizini opće industrijske peći najmanje je 8 stupnjeva veća od temperature u kontrolnoj sobi. Dakle, rezultirajuća pogreška je točno dvostruka od kompenzacijske vrijednosti kompenzacijske žice. Za termopalete tipa K, vrijednost diferencijalnog potencijala je općenito oko 40 ° C/(μ V), a izmjerena temperatura približno je 16 stupnjeva niža od stvarne temperature. Ako je kontrolna temperatura postavljena na 600 stupnjeva, stvarna temperatura trebala bi biti oko 616 stupnjeva.
Iz gornje analize, može se vidjeti da kada se pozitivni i negativni stubovi žice za kompenzaciju termoelemenata preokreću, ne samo da ne nadoknađuje, već i udvostručuje pogrešku u usporedbi s ne spajanjem kompenzacijske žice. Stoga se polaritet žice kompenzacije mora uzeti u obzir prilikom povezivanja.
2. Korišteni model od kompenzacije je netočan
Ako je ista vrsta kompenzacijske žice uparena s istom vrstom termoelementa, i dalje će se pojaviti pogreške ako odabrana vrsta kompenzacijske žice nije točna. Pod pretpostavkom da se koristi termoelement s tipa S, odabrana je kompenzacijska žica KX termoelementa k-tipa.
Prema zakonu intermedijarnog vodiča, ukupni termoelektrični potencijal koji je primio instrument je
E'Z (T1, T2)=es (T1, T3)+EKX (T3, T2) (10)
Ako se SC za kompenzaciju SC-a S-tipa pravilno koristi bez uzimanja u obzir samo-pogreške kompenzacijske žice, ukupni potencijal izmjeren instrumentom je EZ (T1, T2)=es (T1, T3)+ES (T3, T2) (11) (11)
Zbog odabira pogrešne žice kompenzacije, mjerna vrijednost instrumenta rezultirala je pogreškama kao što je prikazano u jednadžbama (10) - (11)
Ez'-ez=ekx (T3, T2) -ES (T3, T2) (12)
Ako je radna temperatura termoelementa s tipa S 900 stupnjeva, a temperatura okoline u kontrolnoj sobi 25 stupnjeva, i dalje prema t 3-- t 2==8 stupnjeva, provjerite s-pair i k-para kalibracijske tablice i postići potencijalnu razliku kao AS kao
EKX (T3, T2) -ES (T3, T2) =0. 278MV
Temperatura izmjerena instrumentom veća je od stvarne temperature. Ako se instrument kontrolira na 900 stupnjeva, stvarna vrijednost iznosi samo 875,1 stupnjeva, s pogreškom od 24,9 stupnjeva.
Ako se polaritet ponovno preokrene u gornjoj situaciji, vrijednost mjerenja instrumenata bit će veća. Kad instrument pokaže 900 stupnjeva, stvarna temperatura je 933,2 stupnjeva, s pogreškom od 33,2 stupnja.
3. Miješanje kompenzacijskih žica s običnim žicama
U praktičnim primjenama često se utvrđuje da se obične žice koriste za povezivanje kompenzacijskih žica zbog njihove nedovoljne duljine ili je nakon što se kompenzirajuća žica spoji presjek obične žice.
4, mjere opreza za korištenje kompenzacijskih žica
1. Odabir kompenzacijskih žica
Naknadna žica mora biti pravilno odabrana prema vrsti korištenog termoelementa i prigodu u kojoj se koristi.
2. Kontaktna veza
Pokušajte zadržati temperaturu dviju kontaktnih točaka što je moguće bliže terminalu termoelementa. Temperatura na točki priključka s instrumentnim terminalom treba biti što bliže. U područjima u kojima je ventilator u ormaru s instrumentima, kontaktne točke trebaju biti zaštićene kako bi se spriječilo da ventilator puše izravno do kontaktnih točaka.
3. Koristite duljinu
Budući da je signal termoelementa vrlo nizak, na razini mikrovolta, ako se koristi na daljinu, prigušenje signala i snažna električna smetnja u okolini mogu uzrokovati izobličenje signala termoelementa, što rezultira netočnim mjerenjem i kontrolom temperature. U teškim slučajevima može se pojaviti fluktuacije temperature tijekom kontrole. Na temelju iskustva, obično je bolje kontrolirati duljinu žice kompenzacije termoelementa unutar 15 metara. Ako prelazi 15 metara, preporučuje se korištenje temperaturnog odašiljača za prijenos signala. Temperaturni odašiljač pretvara potencijalnu vrijednost koja odgovara temperaturi u izravnu struju za prijenos i ima snažnu sposobnost anti-interferencije.