Принцип вимірювання температури термопари та його застосування у вапняних печах

Термопарки є промисловими, одним із найпоширеніших компонентів виявлення температури, його переваги: ​​① Висока точність вимірювання. Оскільки термопала прямо контактує з об'єктом, що вимірюється, на нього не впливає діапазон вимірювання проміжного середовища. Зазвичай використовувані термоулети можуть постійно вимірювати від -50 ~ +1600 ступеня, а деякі спеціальні термопари можуть вимірювати так само низький, як - 269 градус (наприклад, термопари з золотистого залізного нікелю), до +2800} градусів (наприклад, Tungsten rhenium thermocoup). Термопарки зазвичай складаються з двох різних типів металевих проводів і не обмежуються розміром або отвором. Вони мають захисні рукави зовні, що робить їх дуже зручними для використання.
1.1 Основний принцип вимірювання температури термопари
Зв’язуйте два різні матеріали провідників або напівпровідників A і B разом, щоб утворити закритий контур. Коли існує різниця температур між двома точками кріплення провідників A і B, між ними генерується електромоційна сила, що призводить до струму певної величини в ланцюзі. Це явище вимагається для термоелектричного ефекту. Термопарки працюють, використовуючи цей ефект.
1,2 типи та структурні форми термопацій
(1) Типи термопацій
Загально використовувані термопари можна розділити на дві категорії: стандартизовані термопари та не стандартизовані термопари. Стандартизовані термопари відносяться до термопацій, які визначені в національних стандартах для їх взаємозв'язку між термоелектричним потенціалом та температурою, допустимими помилками та мають уніфіковану стандартну шкалу. Не стандартизовані термопари використовуються в певному діапазоні або порядок порівняно зі стандартизованими термопарками, як правило, немає об'єднаної таблиці калібрування, в основному використовується для вимірювань у певних особливих випадках,
(2) Структурна форма термопари
Для того, щоб забезпечити надійну та стабільну роботу термопари, її структурні вимоги такі:
① Зварювання двох термоелектричних електродів, що складають термопари, повинно бути твердим
② Два термоелектричних електродів повинні бути добре ізольовані один від одного для запобігання коротких схем;
③ Зв'язок між компенсаційним дротом та вільним кінцем термопари повинен бути зручним та надійним;
④ Захисна рукав повинен забезпечити достатню ізоляцію між термоелектричним електродом та шкідливим носієм.
(3) Компенсація температури холодного кінця термопари
Через те, що матеріали термопацій, як правило, дорогі (особливо при використанні дорогоцінних металів), а відстань між температурою вимірювання температури та інструментом далеко, щоб заощадити термопари -матеріали та зменшити витрати, компенсаційні дроти зазвичай використовуються для розширення холодного кінця (вільного кінця) термопари до температурної контрольної кімнати та підключення до інструментальних терміналів. Слід зазначити, що провід компенсацій термопари служить лише для розширення термоелектричного електрода, внаслідок чого холодний кінець термопари переміщується до інструментального терміналу в контрольній залі. Він сам не може усунути вплив змін температури на холодному кінці на вимірювання температури і не має компенсаційного ефекту. Тому необхідні інші методи корекції для компенсації впливу зміни температури холодного кінця на вимірювання температури.
При використанні проводів компенсації термопари слід звернути увагу на відповідність моделі, полярність не може бути підключена неправильно, а температура на кінці з'єднання між компенсаційним проводом та термопарою не може перевищувати 100 градусів.
(4) Класифікація інструментів вимірювання температури
Інструменти вимірювання температури можна розділити на дві категорії на основі методів вимірювання температури: контакту та безконтактних. Взагалі кажучи, прилади для вимірювання температури контакту відносно прості, надійні та мають високу точність вимірювання; Однак, через необхідність достатнього обміну теплом між елементом вимірювання температури та вимірюваним середовищем та необхідністю певної кількості часу для досягнення теплової рівноваги, спостерігається затримка вимірювання температури. У той же час, через обмеження високотемпературних матеріалів, його не можна застосувати до дуже високих температурних вимірювань. Вимірювання температури температури не контактного приладу ґрунтується на принципі теплового випромінювання для вимірювання температури. Елемент вимірювання температури не повинен контактувати з вимірюваним середовищем, має широкий діапазон вимірювання температури, не обмежується верхньою межею вимірювання температури і не пошкоджує температурне поле вимірюваного об'єкта. Швидкість реакції, як правило, швидка; Однак через зовнішні фактори, такі як випромінювання об'єкта, відстань вимірювання, дим та водяна пара, похибка вимірювання є відносно великою.
Застосування двох термопацій у вапняних печах
2.1 Умови, які повинні зустрічатися термопари, коли використовуються в вапняних печах з газом
1) Характерна крива температури повинна відповідати необхідній точності вимірювання температури;
2) вихідний сигнал простий у обробці;
3) зміна дрейфу та часу порівняно невеликі та мають взаємозамінність;
4) Не чутливий до фізичних величин, крім температури
5) невеликий розмір, простий у встановленні;
6) має хороші властивості механічної, хімічної та радіаційної стійкості;
7) Безпечний та нетоксичний.
2.2 Коефіцієнти помилок та запобіжні заходи для виявлення термопари
1) Якщо метод складання датчика є неправильним, це призведе до того, що температура датчика відрізнятиметься від вимірюваної температури;
2) зверніть увагу на максимальну робочу температуру та допустиму помилку датчика;
3) звертати увагу на робочий час датчиків;
4) компенсаційні дроти та компенсація охолодження термопари можуть спричинити помилки;
5) Увага також повинна бути приділена помилкам тестувальних інструментів.
2.3 Вплив використання термопари на навколишнє середовище
1) Магнітне поле
Матеріали термопари можуть зазнати структурних змін у середовищах високого тиску через зменшення атомного відстані, а також можуть відчувати додатковий тиск у полях градієнта температури. Пристрої з високою напругою можуть бути розроблені правильно та облаштовані для вимірювання теплого ланцюга, щоб мінімізувати його вплив.
2) Ядерне випромінювання
Матеріали термопари, при випромінюванні термічних нейтронів, зазнають зміни термоелектричної енергії через перетворення деяких елементів у нестабільні ізотопи, які потім розпадаються в інші елементи. Тому термопари матеріалів з невеликими нейтронними перерізами і не вибираються нестабільні ізотопи.