Principiul măsurării temperaturii termocuplelor și aplicarea acesteia în cuptoarele de var

Termocuplele sunt industriale una dintre cele mai utilizate componente de detectare a temperaturii, avantajele sale sunt: ​​① Precizia ridicată a măsurarii. Deoarece termocupla este în contact direct cu obiectul măsurat, acesta nu este afectat de intervalul intermediar de măsurare pe scară largă. Termocuplurile utilizate în mod obișnuit pot măsura continuu de la gradul -50 ~ +1600, iar unele termocuple speciale pot măsura la fel de scăzut ca - 269 grad (cum ar fi gradul de crom de nichel de aur), până la +2800 grad (cum ar fi o construcție simplă și ușor de utilizat. Termocuplele sunt de obicei compuse din două tipuri diferite de fire metalice și nu sunt limitate după dimensiune sau deschidere. Au mâneci de protecție la exterior, ceea ce le face foarte convenabile de utilizat.
1.1 Principiul de bază al măsurării temperaturii termocuplelor
Sudați două materiale diferite ale conductoarelor sau semiconductorilor A și B împreună pentru a forma un circuit închis. Când există o diferență de temperatură între cele două puncte de atașare ale conductorilor A și B, se generează o forță electromotivă între ele, ceea ce duce la un curent de o anumită mărime în circuit. Acest fenomen este solicitat pentru efect termoelectric. Termocuplele funcționează folosind acest efect.
1.2 Tipuri și forme structurale de termocuple
(1) Tipuri de termocuple
Termocuplurile utilizate frecvent pot fi împărțite în două categorii: termocuple standardizate și termocuple non -standardizate. Termocuple standardizate se referă la termocuple care sunt specificate în standardele naționale pentru relația lor între potențialul termoelectric și temperatura, erorile admise și au o scară standard unificată. Termocuplele non -standardizate sunt utilizate într -un anumit interval sau o ordine de mărime în comparație cu termocuple standardizate, în general nu există un tabel de calibrare unificat, utilizat în principal pentru măsurători în anumite ocazii speciale,
(2) forma structurală a termocuplei
Pentru a asigura funcționarea fiabilă și stabilă a termocuplei, cerințele sale structurale sunt următoarele:
① Sudarea celor doi electrozi termoelectrici care alcătuiesc un termocuplu trebuie să fie fermă
② Cei doi electrozi termoelectrici trebuie să fie bine izolați unul de celălalt pentru a preveni scurtcircuite;
③ Conexiunea dintre firul compensator și capătul liber al termocuplei ar trebui să fie convenabilă și fiabilă;
④ Mâneca de protecție ar trebui să asigure o izolare suficientă între electrodul termoelectric și mediul nociv.
(3) Compensarea temperaturii termocouplei capăt rece
Datorită faptului că materialele termocuplelor sunt, în general, costisitoare (mai ales atunci când se utilizează metale prețioase), iar distanța dintre punctul de măsurare a temperaturii și instrumentul este departe, pentru a economisi materiale termocuple și a reduce costurile, firele de compensare sunt de obicei utilizate pentru a extinde capătul rece (capătul liber) al termocuplei la o cameră de control stabilă temperatură și pentru a -l conecta la terminalele instrumentului. Trebuie subliniat faptul că firul de compensare a termocuplei nu servește decât la extinderea electrodului termoelectric, ceea ce face ca capătul rece al termocuplei să se deplaseze la terminalul instrumentului din camera de control. În sine nu poate elimina influența schimbărilor de temperatură la capătul rece asupra măsurării temperaturii și nu are un efect de compensare. Prin urmare, sunt necesare alte metode de corecție pentru a compensa impactul modificărilor de temperatură fină la rece asupra măsurării temperaturii.
Atunci când utilizați fire de compensare a termocuplei, trebuie acordată atenție potrivirii modelului, polaritatea nu poate fi conectată incorect, iar temperatura la capătul de conectare dintre firul de compensare și termocupla nu poate depăși 100 de grade.
(4) Clasificarea instrumentelor de măsurare a temperaturii
Instrumentele de măsurare a temperaturii pot fi împărțite în două categorii pe baza metodelor de măsurare a temperaturii: contact și non-contact. În general, instrumentele de măsurare a temperaturii de contact sunt relativ simple, fiabile și au o precizie ridicată de măsurare; Cu toate acestea, din cauza necesității unui schimb de căldură suficient între elementul de măsurare a temperaturii și mediul măsurat și necesitatea unei anumite perioade de timp pentru a atinge echilibrul termic, există o întârziere a măsurării temperaturii. În același timp, datorită limitărilor materialelor rezistente la temperaturi ridicate, nu poate fi aplicată la măsurători de temperatură foarte ridicate. Măsurarea temperaturii instrumentului non -contact se bazează pe principiul radiațiilor termice pentru a măsura temperatura. Elementul de măsurare a temperaturii nu trebuie să fie în contact cu mediul măsurat, are un interval larg de măsurare a temperaturii, nu este limitat de limita superioară a măsurării temperaturii și nu deteriorează câmpul de temperatură al obiectului măsurat. Viteza de reacție este în general rapidă; Cu toate acestea, datorită factorilor externi, cum ar fi emisivitatea obiectului, distanța de măsurare, fum și vapori de apă, eroarea de măsurare este relativ mare.
Aplicarea a două termocuple în cuptoarele de var
2.1 Condiții pe care termocouplele ar trebui să le îndeplinească atunci când sunt utilizate în cuptoarele de var, cu gaz,
1) Curba caracteristică a temperaturii ar trebui să îndeplinească precizia temperaturii de măsurare necesare;
2) semnalul de ieșire este ușor de procesat;
3) variația de derivă și de timp sunt relativ mici și au intercambiabilitate;
4) Nu este sensibil la cantități fizice, altele decât temperatura
5) dimensiuni mici, ușor de instalat;
6) are proprietăți bune de rezistență mecanică, chimică și radiații;
7) SAFE și non-toxic.
2.2 Factori de eroare și precauții pentru detectarea termocuplării
1) Dacă metoda de asamblare a senzorului este improprie, aceasta va face ca temperatura senzorului să fie diferită de temperatura măsurată;
2) acordați atenție temperaturii de funcționare maximă și erorii admise ale senzorului;
3) acordați atenție timpului de lucru al senzorilor;
4) firele de compensare și compensarea de răcire a termocuplelor pot provoca erori;
5) Ar trebui să se acorde atenție și erorilor instrumentelor de testare.
2.3 Impactul utilizării termocuplei asupra mediului înconjurător
1) Câmp magnetic
Materialele termocuple pot suferi modificări structurale în mediile de înaltă presiune din cauza unei distanțe atomice reduse și pot experimenta, de asemenea, o presiune suplimentară în câmpurile de gradient de temperatură. Dispozitivele de înaltă tensiune pot fi proiectate corect și aranjate în mod rezonabil pentru circuitul cald de măsurare pentru a reduce impactul acestuia.
2) radiații nucleare
Materialele termocuple, sub radiația neutronilor termici, suferă modificări ale energiei termoelectrice datorită transformării unor elemente în izotopi instabili, care apoi se descompun în alte elemente. Prin urmare, materialele termocuple cu secțiuni transversale cu neutroni mici și nu sunt selectate izotopi instabili.