Jaka jest poprawna metoda pomiaru kalibracji termopary?

Regulacja kalibracji termopary wymaga wprowadzenia terminali odniesienia standardowej termopary i testowanej termopary do stopnia {0}}}}}}. W przypadku termopar metali szlachetnych (S, R, B Znaki skali) stosowanych w pracach kalibracyjnych przewody testowanych termoparów są miękkie i łatwe do przewodu; Jednak w przypadku tanich termopar metali stosowanych w pracy kalibracji, ze względu na stosunkowo dużą średnicę większości termopar, trudno jest bezpośrednio wprowadzić koniec odniesienia do 0 stopnia. Dlatego przewody kompensacyjne są często używane do wprowadzenia wolnego końca termopary do punktu zamrażania, a następnie przewody miedziane są używane do poprowadzenia go do zakresu napięcia bardzo precyzyjnego cyfrowego multimetru do pomiaru.

Prawidłowa metoda pomiaru procesu kalibracji termopary pokazano na rysunku 1:

Rysunek 1 Prawidłowa metoda pomiaru podczas procesu kalibracji termopary

1. Powszechne niepoprawne połączenia przewodów kompensacyjnych

① Uważa się, że w przypadku przewodów kompensacyjnych punkt zamrażania można wyeliminować, jak pokazano na rysunku 2.

Rysunek 2 Metoda pomiaru błędu nie użycia punktu zamrażania podczas procesu kalibracji termopary

② Uważa się, że przewody kompensacyjne jest lepsze, nie tylko między termoparą a punktem zamrażania, ale także między punktem zamrażania 0 i wysokiej precyzyjnym multimetrem cyfrowym, jak pokazano na rysunku 3.

Podczas sprawdzania termopary na rysunku 3 użyj przewodu kompensacyjnego między stopniem 0 a tabelą funkcji cyfrowej

Poniżej znajduje się analiza błędów generowanych przez te dwa formularze okablowania (zakładając brak błędów kompensacyjnych w przewodach kompensacyjnych):

Po prawidłowym połączeniu (patrz rysunek 1), jeśli rodzaj termopary wynosi y, a drut kompensacyjny to YX, stosując prawo przewodu pośredniego, napięcie przyjęte przez bardzo precyzyjne multimetr cyfrowy można uzyskać jako:

Ez {{0}} ey (t1, t3)+eyx (t3, t 0) ​​= ey (t1, t0) ------- formula 1

Temperatura T1 na końcu termopary jest dokładnie potencjałem termoelektrycznym w stosunku do stopnia 0, a odczyt można bezpośrednio porównać ze skalą, aby ustalić, czy spełnia wymagania.

W sytuacji na ryc. 2, stosując prawo przewodu pośredniego, napięcie zaakceptowane przez bardzo precyzyjne multimetr cyfrowy wynosi:

Ez=ey (t1, t3)+eyx (t3, t2)=ey (t1, t2) ------- formuła 2

W porównaniu z równaniem (1), wejściowa temperatura środowiskowa T2 instrumentu pomiarowego elektrycznego jest dokładnie różna od potencjału w stopniu 0:

Ey (t1, t 0) - ey (t1, t2)=ey (t2, t 0) --------------- formula 3 3

Jeśli wynik weryfikacji jest niższy niż rzeczywistą wartość potencjalną termopary zgodnie z sytuacją na rycinie 2, różnica polega na potencjalnym temperaturze otoczenia termopary w stosunku do stopnia 0.

W sytuacji na ryc. 3, stosując prawo przewodu pośrednim, napięcie zaakceptowane przez bardzo precyzyjne multimetr cyfrowy wynosi:

Ez {{0}} ey (t1, t3)+eyx (t3, t 0) - eyx (t 0, t2)=ey (t1, t 0) - eyx (t0, t2) {15} {9}}

Z wyników godzin pracy, chociaż dodano punkt zamrażania, bardzo precyzyjny multimetr cyfrowy został zrekompensowany w odwrotnej części przez podłączenie przewodu kompensacyjnego z punktu zamrażania. Ostateczny wynik jest taki sam jak ryc. 2, gdzie zmierzona wartość jest niższa niż faktyczna wartość potencjału termopary, a różnica nadal jest potencjałem temperatury otoczenia termopary w stosunku do stopnia 0.

2. Sugeruj użycie termopary zamiast drutu kompensacyjnego

W kalibracji termopary kompensacyjne przewody są często używane do przewodów łączących tanie metalowe termopar, ale dokładność przewodów kompensujących termopary na ogół nie jest wysoka. Zgodnie z odpowiednimi standardami krajowymi tolerancja kompensacji drutów dla termopar ocen precyzyjnych wynosi ± 2,5 stopnia dla S-Couple i ± 1,5 stopnia dla Kupi K. Wprowadza to zbyt duży błąd do kalibracji termopary i może powodować niewykwalifikowane wyniki dla kwalifikowanych termopar.

Celem zastosowania przewodów kompensacji termopary w kalibracji jest kompensacja temperatury T3 na terminalu wyjściowym termopary do wymaganego stopnia t 0 (0) do kalibracji (jak pokazano na rysunku 1). Zgodnie z praktyką do kalibracji tanich metalowych termopar, stosuje się klasę roboczą I φ 0. 5 mm połączenie z drutu termopary, z elastyczną średnicą drutu, łatwym okablowaniem i niskim kosztem. Termopary stopnia I, jako przewody kompensacyjne, muszą przejść kalibrację i wprowadzić wartości korekcji, w przeciwnym razie wprowadzą one błędy (0. 4-1. 5) stopnia; W celu kalibracji termopar metali szlachetnych (zwłaszcza termokupy typu S i R o długości {{1 0}} mm, których nie można bezpośrednio umieścić w termostatie referencyjnym ze względu na ich krótkie przewody), φ 0,3 mm tego samego przewodu termoprzewody polaryzacji (z przewodem termoprzewody z pierwszej klaczki może być standardową standardową standardową termokupą łączącą łącznika w połączeniu z połączeniem do łącznika w połączeniu z połączeniem w połączeniu z połączeniem do połączenia do łącznika do połączenia do połączenia do łącznika do łącznika do łącznika do w celu do łączenia w do w celu do w celu w celu w celu w celu w celu w celu w celu w celu w celu w celu w celu do wcy do w celu w celu w celu w celu w celu w celu w celu w celu w celu w celu w celu w celu w celu w celu wcy do skorzystania do Przewody termoparskie do dodatnich i ujemnych bieguna testowanej termopary, a efekt jest bardzo idealny. Zastosowanie przewodów termopary do weryfikacji termopar metali szlachetnych jest rzeczywiście idealne, ale koszt nie jest niski. Można również zastosować odpowiednie przewody kompensacyjne, ale należy je skalibrować i stosować tylko po korekcie, ma praktyczne znaczenie.

Teoretycznie, zgodnie z jednorodnym prawem przewodowym termopar, potencjał termoelektryczny jednorodnego przewodu jest związany tylko z temperaturą na złączu dwóch końców i jest niezależny od rozkładu temperatury wzdłuż gorącej elektrody. Tak więc termopara jest bezpośrednio połączona z drutem termopary, a dwie elektrody termopary rozciągają się bezpośrednio z przewodu termopary do punktu zamarzania, bez uwzględnienia temperatury pośredniej T3 (patrz rysunek 1).

Korzystając z kompensacji przewodów pod kątem połączenia, wymagane jest, aby temperatura dwóch końców połączeń termopary była spójna w T3. Jednak w rzeczywistej weryfikacji wolny koniec termopary znajduje się na końcu pieca weryfikacyjnego, a temperatura na końcu jest bardzo wysoka. Wpływ promieniowania i konwekcyjnego przenoszenia ciepła na okolicę jest znaczący, co utrudnia osiągnięcie stałej temperatury na wolnej końcu zweryfikowanej termopary. Tak więc w procesie weryfikacji błąd spowodowany niespójną temperaturą na końcach jest włączony do wyników weryfikacji termopary. Łącząc się z przewodami termopary, nawet jeśli temperatura na wolnej końcu termopary nie jest spójna, nie wpływa to na wyniki kalibracji.

3. Wybór i użycie miedzianych przewodów

Wprowadź bezpłatny koniec termopary do punktu zamrażania i podłącz ją do pomiaru bardzo precyzyjnego cyfrowego multimetru przy użyciu miedzianych przewodów z punktu zamrażania. Niektóre przepisy kalibracji termopary mają takie przepisy, podczas gdy inne nie. Zgodnie z przepisami weryfikacyjnymi „tanich termopar metalowych do pracy” jest wyraźnie wymagane, aby przewody ołowiowe zakończenia odniesienia termopary były podłączone przy użyciu przewodów miedzianych o tym samym materiale, a kontakt powinien być dobry; Chociaż przepisy weryfikacyjne dla „termopar metali szlachetnych do pracy” przewidują schemat schematu zasady weryfikacji, że odniesienie końca termopary należy podłączyć do przełącznika konwersji (przełącznik kierunkowy), nie określają, jakiego rodzaju przewodu ołowiu użyć. Dlatego niektórzy personel dodali niepotrzebne szczegóły i zastosowano przewody kompensacyjne (wywołane błędy zostały przeanalizowane powyżej).

Wymagania dotyczące przewodów wiodących terminalu referencyjnego termopary są dość surowe. Druty podłączone do dwóch biegunów termopary muszą być wycięte na dwie sekcje przy użyciu tego samego drutu miedzianego i podłączone do zacisków odniesienia odpowiednio dwóch biegunów termopary (rezystywność drutu miedzianego w 2 0, powinna być mniejsza niż 0,01724 μ μ ω ω m). Ponieważ nie są tym samym drutem miedzianym, chociaż ich rezystywność spełnia wymagania, istnieją również różnice między nimi. Dlatego para złożona z dwóch przewodów miedzianych wygeneruje dodatkowy potencjał termoelektryczny w obwodzie termopary pod wpływem różnicy temperatury. Wielkość tej siły elektromotorycznej jest związana z różnicą materiału między dwoma przewodami miedzianymi i różnicą temperatury między dwoma końcami przewodów miedzianych, które wprowadzą pewne błędy w testowanej termoprze.

Ponadto połączenie między drutem miedzianym a zaciskiem odniesienia elektrody termopary musi mieć dobry kontakt. Udowodniono, że metoda stosowania ust do zacisku jest nadal szeroko stosowana przez wielu personelu kalibracyjnego. Jednak ta metoda wprowadzi błąd {0}}. 5-1. 0 stopnia w obwodzie wykrywalności, a ten błąd nie jest stałą wartością, czasem wystarczającą, aby wpłynąć na ocenę wyników kalibracji.