Care este metoda corectă de măsurare pentru calibrarea termocuplei?
Lăsaţi un mesaj
Reglarea de calibrare a termocuplei necesită ca terminalele de referință ale termocuplei standard și ale termocuplei testate să fie introduse în gradul {{0}} în timpul calibrării. Pentru termocuple prețioase metalice (marcaje de scară S, R, B) utilizate în lucrările de calibrare, firele termocuplurilor testate sunt moi și ușor de conectat; Cu toate acestea, pentru termocuple metalice cu costuri reduse utilizate în lucrările de calibrare, datorită diametrului relativ mare al majorității termocuplelor, este dificil să introducă direct capătul de referință în 0 grade. Prin urmare, firele de compensare sunt adesea utilizate pentru a introduce capătul liber al termocuplei în punctul de îngheț, iar apoi firele de cupru sunt utilizate pentru a-l conduce la gama de tensiune a unui multimetru digital de înaltă precizie pentru măsurare.
Metoda corectă de măsurare pentru procesul de calibrare a termocuplei este prezentată în figura 1:
Figura 1 Metoda corectă de măsurare în timpul procesului de calibrare a termocuplei
1.. Conexiuni incorecte comune de fire compensante
① Se crede că, cu fire de compensare, punctul de îngheț poate fi eliminat, așa cum se arată în figura 2.
Figura 2 Metoda de măsurare a erorilor de a nu folosi punctul de îngheț în timpul procesului de calibrare a termocuplei
② Se crede că conectarea firelor de compensare este mai bună, nu numai între termocuple și punctul de îngheț, ci și între punctul de îngheț 0 și multimetrul digital de înaltă precizie, așa cum se arată în figura 3.
Când verificați termocupla din figura 3, utilizați un fir compensator între gradul 0 și tabelul de funcții digitale
Mai jos este o analiză a erorilor generate de aceste două forme de cablare (presupunând că nu există erori de compensare în firele de compensare):
Când este conectat corect (vezi figura 1), dacă tipul de termocuple este y și firul compensator este YX, aplicând legea conductorului intermediar, tensiunea acceptată de multimetrul digital de înaltă precizie poate fi obținută ca:
Ez {{0}} ey (t1, t3)+eyx (t3, t 0) = ey (t1, t0) ------- Formula 1
Temperatura T1 la sfârșitul de lucru a termocuplei este exact potențialul termoelectric în raport cu gradul 0, iar citirea poate fi comparată direct cu scara pentru a determina dacă îndeplinește cerințele.
Pentru situația din figura 2, aplicarea legii conductorului intermediar, tensiunea acceptată de multimetrul digital de înaltă precizie este:
Ez=ey (t1, t3)+eyx (t3, t2)=ey (t1, t2) ------- Formula 2
Comparativ cu ecuația (1), temperatura de mediu de intrare T2 a instrumentului de măsurare electrică este exact diferită de potențialul la gradul 0:
Ey (t1, t 0) - ey (t1, t2)=ey (t2, t 0) --------------- Formula 3
Dacă rezultatul verificării este mai mic decât valoarea potențială reală a termocuplei în funcție de situația din figura 2, diferența este potențialul temperaturii ambientale a termocuplei în raport cu gradul 0.
Pentru situația din figura 3, aplicarea legii conductorului intermediar, tensiunea acceptată de multimetrul digital de înaltă precizie este:
Ez {{0}} ey (t1, t3)+eyx (t3, t 0) - eyx (t 0, t2)=ey (t1, t 0) - eyx (t0, t2) ------- formula 4
Din rezultatele programului de lucru, deși a fost adăugat punctul de îngheț, multimetrul digital de înaltă precizie a fost compensat invers prin conectarea unui fir de compensare din punctul de îngheț. Rezultatul final este același cu figura 2, unde valoarea măsurată este mai mică decât valoarea potențială reală a termocuplei, iar diferența este încă potențialul temperaturii ambientale a termocuplei în raport cu gradul 0.
2. Sugerați -vă să utilizați termocuple în loc să compensați sârmă
În calibrarea termocuplei, firele compensante sunt adesea utilizate pentru cablurile de conectare a termocuplurilor metalice cu costuri reduse, dar precizia firelor de compensare a termocuplei nu este în general mare. Conform standardelor naționale relevante, toleranța compensării firelor pentru termocuple de grad de precizie este de ± 2,5 grade pentru cupele S și ± 1,5 grade pentru cupele K. Aceasta introduce o eroare prea mare pentru calibrarea termocuplării și poate duce la rezultate necalificate pentru termocuple calificate.
Scopul utilizării firelor de compensare a termocuplei în calibrare este de a compensa temperatura T3 la terminalul de ieșire a termocuplei până la gradul T 0 (0) pentru calibrare (așa cum se arată în figura 1). Conform practicii, pentru calibrarea termocuplurilor metalice cu costuri reduse, se folosește o calitate de lucru I φ 0. Termocuple de grad I, ca fire de compensare, trebuie să sufere calibrare și să introducă valori de corecție, în caz contrar, vor introduce erori de (0. 4-1. 5) grad; Pentru calibrarea termocuplelor metalice prețioase (în special termocuple de tip S și R cu o lungime de {{1 0}} mm, care nu poate fi plasată direct în termostatul final de referință datorită firelor lor scurte), se poate folosi un ± 1 grad), care îndeplinește nivelul de presă de polaritate (cu o toleranță de toleranță de 1 grad) care să conecteze nivelul de preluare a precitoriei de prim-clas Cablurile termocouple la poli pozitivi și negativi ai termocuplei testate, iar efectul este foarte ideal. Utilizarea firelor termocuple pentru verificarea termocuplurilor metalice prețioase este într -adevăr ideală, dar costul nu este scăzut. De asemenea, pot fi utilizate fire de compensare corespunzătoare, dar trebuie calibrate și utilizate numai după corecție are o semnificație practică.
În teorie, în conformitate cu legea dirijorului omogen a termocuplelor, potențialul termoelectric al unui conductor omogen este legat doar de temperatura la joncțiunea celor două capete și este independent de distribuția temperaturii de -a lungul electrodului fierbinte. Așadar, termocupla este conectată direct cu un fir de termocuple, iar cei doi electrozi ai termocuplei se extind direct de la firul termocuplei până la punctul de îngheț, fără a lua în considerare temperatura intermediară T3 (a se vedea figura 1).
Folosind fire compensante pentru conectare, este necesar ca temperatura celor două capete de conectare ale termocuplei să fie consecventă la T3. Cu toate acestea, în verificarea efectivă, capătul liber al termocuplei este localizat la sfârșitul cuptorului de verificare, iar temperatura la sfârșit este foarte mare. Influența radiațiilor și a transferului de căldură convectivă asupra zonei înconjurătoare este semnificativă, ceea ce face dificilă obținerea temperaturii constante la capătul liber al termocuplei verificate. Deci, în procesul de verificare, eroarea cauzată de temperatura inconsistentă la capete este încorporată în rezultatele verificării termocuplei. Prin conectarea cu firele termocuple, chiar dacă temperatura la capătul liber al termocuplei nu este consecventă, nu afectează rezultatele calibrării.
3. Selecția și utilizarea firelor de cupru
Introduceți capătul liber al termocuplei în punctul de îngheț și conectați-l la capătul de măsurare al multimetrului digital de înaltă precizie folosind fire de cupru din punctul de îngheț. Unele reglementări de calibrare a termocuplei au astfel de dispoziții, în timp ce altele nu. Conform reglementărilor de verificare a „termocuplurilor metalice cu costuri reduse pentru muncă”, este necesar în mod explicit ca firele de plumb ale capătului de referință a termocuplei să fie conectate folosind fire de cupru din același material, iar contactul ar trebui să fie bun; Deși reglementările de verificare pentru „termocuple de metale prețioase pentru lucru” stipulează în diagrama schematică a principiului de verificare potrivit căreia capătul de referință al termocuplei trebuie să fie conectat la comutatorul de conversie (comutatorul direcțional), acestea nu specifică ce tip de fir de plumb să fie utilizat. Prin urmare, unii personal au adăugat detalii inutile și au folosit fire de compensare (erorile cauzate au fost analizate mai sus).
Cerințele pentru firele de plumb ale terminalului de referință termocuple sunt destul de stricte. Firurile conectate la cei doi poli ai termocuplei trebuie tăiate în două secțiuni folosind același fir de cupru și conectate la terminalele de referință ale celor doi poli ai termocuplei (rezistivitatea firului de cupru la 2 0 grad trebuie să fie mai puțin de 0,01724 μ Ω · M). Deoarece nu sunt același fir de cupru, deși rezistivitatea lor îndeplinește cerințele, există și diferențe între ele. Prin urmare, perechea compusă din două fire de cupru va genera un potențial termoelectric suplimentar în circuitul termocuplei sub efectul diferenței de temperatură. Mărimea acestei forțe electromotive este legată de diferența de material dintre cele două fire de cupru și diferența de temperatură între cele două capete ale firelor de cupru, care vor introduce anumite erori în termocupla testată.
Mai mult, conexiunea dintre firul de cupru și terminalul de referință al electrodului termocuple trebuie să aibă un contact bun. S -a dovedit că metoda de utilizare a unei guri de pește pentru a prinde este încă adoptată pe scară largă de mulți personal de calibrare. Cu toate acestea, această metodă va introduce o eroare de {{0}}. 5-1. 0 grad în circuitul de detectare, iar această eroare nu este o valoare fixă, uneori suficientă pentru a afecta judecata rezultatelor de calibrare.
