Правильне використання проводів компенсації термопари при вимірюванні температури

Дроти компенсації термопари широко використовуються при вимірюванні температури термопари. Якщо ви розумієте принцип, функцію, метод дії та запобіжні заходи компенсаційних проводів термопари, ви можете повністю використовувати функцію компенсаційних проводів термопари, інакше він буде зворотним. У виробництві промисловості, хоча термопари широко використовувались як датчики температури для вимірювання та контролю температури, і люди знайомі з ними, якщо правильний метод використання не звертається до уваги, це може спричинити значне відхилення вимірювання та контролю температури, а також у важких випадках, безпосередньо спричинити економічні втрати. Тому це слід сприймати серйозно.
1, введення до принципу вимірювання температури термопацій
Схема, що складається з двох різних однорідних матеріалів A і B, називається термопарою. A. Контактні точки, з'єднані на обох кінцях матеріалу B, представлені відповідно J1 та J2. Якщо температура Т1 і Т2 точок контакту J1 і J2 різні, електричний потенціал буде генеруватися в ланцюзі, який зазвичай називається термоелектричним потенціалом. Коли А матеріал B - терміни, величина термоелектричного потенціалу залежить від різниці температур між T1 і T2, вираженою формулою як
EAB (T1, T2)=EAB (T1)+EBA (T2)=EAB (T1) -EAB (T2) (1)
У формулі: Матеріал EAB (T1, T2) - це термопала В має різницю термоелектричного потенціалу між температурою стику Т1 і Т2.
EAB (T1) - A потенціал у точці B, коли температура становить T1.
EAB (T2), EBA (T1) - А потенціал у температурі B Температура T2 рівна за величиною і протилежною за знаку.
Для того, щоб уніфікувати матеріали термопари та стандартизувати їх, відповідні національні стандарти передбачали склад термопари-матеріалу A A компоненти B чистоти та забезпечили комбіновану форму матеріалу B, названа однією літерою, такою як K-тип, S-тип тощо. 0 C, представлений тут як t 0, а для легкого довідника та обчислення та обчислення та обчислення та обчислення та таблиці калібрування термопари.
Порівняно з формою на малюнку 1, формула (1) перетворюється на
Eab (ti, t2)=eab (t1, t 0)-eab (t2, t 0) (2)
Формула (2) - це практична формула, яку ми зараз використовуємо, доки ми знаємо T1 T2, EAB (Ti, T 0) та EAB (T2, T 0) можна знайти з таблиці випускних.
Два проводи компенсації термопари
По -перше, давайте проаналізуємо закон про провідник підключення та проміжний закон про температуру термопацій.
У практичних застосуванні завжди існує відстань між вимірювальними та контрольними інструментами та термоком. Матеріали C і D посередині - це також два однорідні матеріали. Відповідно до закону проміжного провідника в термопаровках, експресія вимірюваного загального потенціалу EZ може бути отримана наступним чином:
Ez=eab (t1, t3)+ecd (t3, t2) (3)
Рівняння (3) - закон провідника підключення термопари. Якщо з'єднання не в одному розділі, загальний потенціал EZ також є сумою кожного розділу. У вимірюванні ми сподіваємось, що загальним потенціалом на вимірювальному кінці є Thermople EAB (T1, T2), що зручно для управління вимірюванням приладу, щоб запобігти генеруванню додаткового потенціалу за допомогою проміжних з'єднань. Вираз:
EAB (T1, T2)=EZ=EAB (T1, T3)+EAB (T3, T2) (4)
У рівнянні (4) Т3 називають проміжною температурою, отже, він також відомий як закон проміжної температури. Це вимагає від нас знайти певний матеріальний компакт -диск, його характеристики:
ECD (T3, T2)=EAB (T3, T2) (5)
Матеріал, який задовольняє рівняння (5), називається компенсуючим дротом термопари. Оскільки існує багато типів термопацій, існує також багато типів компенсаційних проводів термопари.
3, загальні помилки у використанні компенсаційних проводів та отриманих помилок
1. Підключіть позитивні та негативні термінали компенсаційного проводу термопари у зворотному напрямку з термопарою
Якщо позитивні та негативні полюси проводу компенсації термопари пов'язані в зворотному напрямку з позитивними та негативними полюсами термопари, а позитивні та негативні полюси термопари пов'язані правильно з позитивними та негативними полюсами інструменту, сприйняття термопари типу K як приклад. Ця помилка є досить поширеною в програмах, оскільки після з'єднання тенденція зміни температури контрольованого об'єкта відповідає інструменту дисплея. Більше того, багато продуктів з компенсаційної проводки термопари в даний час мають нестандартне маркування, що ускладнює розрізнення; Деякі виробники навіть неправильно маркують кольори. Нижче наведено аналіз помилок, спричинених цією ситуацією.
Якщо правильно підключитися, загальний термоелектричний потенціал, отриманий інструментом
Ez=ek (ti, t3)+ekx (t3, t2)=ek (t1, t3)+ek (t3, t2)=ek (t1, t2) (6)
Через помилку з'єднання, відповідно до закону проміжних провідників, загальний термоелектричний потенціал, отриманий інструментом
EZ=EK (T1, T3)+EKX (T3, T2) (7)
Для розширених компенсаційних проводів KX є
E'kx (t3, t2) =- ekx (t3, t2) =-- ek (t3, t2) (8)
Обчисліть помилку, створену значенням вимірювання приладу
Ez'-ez=ek (t1, t3) -ek (t3, t2) -ek (t1, t3) -ek (t3, t2) =-2 ek (t3, t2) (9)
Температура поблизу загальної промислової печі не менше 8 градусів вище, ніж температура в контрольній кімнаті. Отже, отримана помилка рівно вдвічі перевищує значення компенсаційного проводу. Для термопацій K-типів диференціальне значення потенціалу, як правило, близько 40 ° С/(мкм), а вимірювана температура приблизно на 16 градусів нижча за фактичну температуру. Якщо температура контролю встановлюється на рівні 600 градусів, фактична температура повинна становити близько 616 градусів.
З вищезазначеного аналізу видно, що коли позитивні та негативні полюси проводу компенсації термопари змінюються, він не тільки не може компенсувати, але й подвоює помилку порівняно з не підключенням проводу компенсації. Тому полярність компенсаційного проводу повинна бути врахована при його підключенні.
2. Використовувана модель компенсаційного проводу невірна
Якщо один і той же тип компенсаційного проводу поєднується з тим самим типом термопари, помилки все одно виникають, якщо вибраний тип компенсаційного дроту невірний. Припускаючи, що використовується термопара S-типу, компенсаційний дріт KX вибирається термопари типу K.
Відповідно до закону проміжного провідника, загальний термоелектричний потенціал, отриманий інструментом
E'z (t1, t2)=es (t1, t3)+ekx (t3, t2) (10)
Якщо компенсуючий дріт S-типу S-типу використовується правильно, не враховуючи саморуху компенсаційного проводу, загальний потенціал, виміряний інструментом, є EZ (T1, T2)=es (T1, T3)+ES (T3, T2) (11)
Через вибір неправильного компенсаційного проводу, значення вимірювання приладу призвело до помилок, як показано в рівняннях (10) - (11)
Ez'-ez=ekx (t3, t2) -es (t3, t2) (12)
Якщо робоча температура термопари типу S становить 900 градусів, а температура навколишнього середовища в контрольній кімнаті-25 градусів, все ще відповідно до t 3-- t 2==8 градуса, перевірити таблиці калібрування S-pair та k-pair та отримайте різницю потенціалу як як різницю потенціалу як
Ekx (t3, t2) -es (t3, t2) =0. 278mv
Температура, виміряна інструментом, вище, ніж фактична температура. Якщо інструмент контролюється на рівні 900 градусів, фактичне значення становить лише 875,1 градусів, з помилкою 24,9 градусів.
Якщо полярність знову буде змінена у вищезгаданій ситуації, значення вимірювання приладу буде вищим. Коли інструмент відображає 900 градусів, фактична температура становить 933,2 градусів, з похибкою 33,2 градусів.
3. Змішування компенсаційних проводів із звичайними проводами
У практичних програмах часто встановлено, що звичайні дроти використовуються для підключення компенсаційних проводів через їх недостатню довжину, або секція звичайного дроту підключена після розбиття компенсаційного проводу.
4, запобіжні заходи для використання компенсаційних проводів
1. Вибір компенсаційних проводів
Компенсаційний провід повинен бути обраний правильно відповідно до типу використовуваної термопари та нагоди, в якому вона використовується.
2. Контактне з'єднання
Намагайтеся зберегти температуру двох контактних точок якомога ближче до терміналу термопари. Температура в точці з'єднання з приладовим терміналом повинна бути максимально близькою. У областях, де в шафі приладів є вентилятор, точки контакту повинні бути захищені, щоб запобігти дме вентилятора безпосередньо до точок контакту.
3. Використовуйте довжину
Оскільки сигнал термопари дуже низький, на рівні мікровольту, якщо він використовується на великій відстані, ослаблення сигналу та сильні електричні перешкоди в середовищі можуть спричинити спотворення сигналу термопари, що призводить до неточного вимірювання та контролю температури. У важких випадках під час контролю можуть виникати коливання температури. Виходячи з досвіду, зазвичай краще контролювати довжину компенсаційного проводу термопари протягом 15 метрів. Якщо він перевищує 15 метрів, рекомендується використовувати температурний передавач для передачі сигналу. Передавач температури перетворює потенційне значення, що відповідає температурі в постійний струм для передачі, і має сильну здатність до інтерференцій.