Jakie są metody kontrolowania temperatury zimnego złącza termopary?

Istnieje wiele sposobów kontrolowania temperatury zimnego końca termopary. Oto kilka typowych metod:
Metoda stałej temperatury zimnej końcowej
Zasada: Umieść zimny koniec termopary w środowisku o stałej temperaturze, aby temperatura zimnej końcowej pozostała niezmieniona, eliminując w ten sposób wpływ zmiany temperatury zimnej na wynik pomiaru.
Implementacja: Zwykle stosuje się kąpiel stałej temperatury do osiągnięcia stałej temperatury. Łączenie stałej temperatury może być precyzyjnym elektronicznym urządzeniem o stałej temperaturze, które kontroluje temperaturę w kąpieli w pobliżu wartości ustawionej przez system grzewczy lub chłodzący, z dokładnością ± 0. 1 stopień lub nawet wyższy. Na przykład w laboratoriach kąpiel oleju stałą temperaturę lub kurtkę wodną stałe kąpiele temperaturowe są często używane do umieszczenia zimnego końca termopar.
Metoda drutu kompensacyjnego
Zasada: Użyj przewodów kompensacyjnych, aby przedłużyć zimny koniec termopary do miejsca, w którym temperatura jest stosunkowo stabilna. Drut kompensacyjny ma takie same właściwości termoelektryczne jak termopara w określonym zakresie temperatur, dzięki czemu zimny koniec można przenieść na obszar o stosunkowo stabilnej temperaturze otoczenia z dala od punktu pomiaru.
Implementacja: Wybierz odpowiedni przewód odszkodowania zgodnie z typem termopary i prawidłowo podłącz ją do dodatnich i ujemnych biegunów termopary. Na przykład w przypadku termopary typu K należy zastosować odpowiedni przewód kompensacyjny typu K. Podczas łączenia uważaj, aby nie odwrócić polaryzacji i upewnij się, że punkty połączenia są w dobrym kontakcie, aby zmniejszyć błąd spowodowany rezystancją kontaktu.
Metoda korekcji obliczeń
Zasada: Mierząc rzeczywistą temperaturę zimnego końca, wynik pomiaru jest korygowany zgodnie z tabelą stopniową termopary i odpowiednim wzorem obliczeniowym w celu wyeliminowania wpływu zmiany temperatury zimnego końca.
Metoda implementacji: Użyj wysokiej precyzyjnej termometru do pomiaru temperatury zimnej końcowej, a następnie oblicz odpowiednią wartość korekcji potencjału termoelektrycznego w rzeczywistej temperaturze zimnej końcowej zgodnie z formułem stopniowym termopary lub sprawdź tabelę stopniową, a dodaj lub odejmować go od zmierzonego potencjału termoelektrycznego w celu uzyskania skorygowanego wyniku pomiaru. Na przykład wiadomo, że równanie ukończenia termopary jest e=at + bt² (e jest potencjałem termoelektrycznym, t jest temperaturą, a jest stałym), zmierzona temperatura zimna końcowa wynosi t₀, a potencjał termoelektryczny generowany przez różnicę temperatury między gorącym końcem a zimnym końcem jest e₁, a następnie potencjał termoelektryczny odpowiadający faktycznej końcowej temperaturze e. E₁ + (at₀ + bt₀²).
Metoda kompensacji elektronicznej
Zasada: Użyj obwodów elektronicznych do automatycznego pomiaru temperatury zimnej końcowej i wygenerowania odpowiedniego napięcia kompensacyjnego zgodnie ze zmianą temperatury, która jest dodawana do potencjału termoelektrycznego termopary, aby osiągnąć automatyczną kompensację temperatury zimnej.
Implementacja: Dodaj chip lub moduł rekompensaty temperatury zimnej do obwodu pomiaru termopary. Te układy zwykle integrują czujniki temperatury i obwody kompensacyjne, mogą mierzyć temperaturę zimnej końcowej w czasie rzeczywistym i generować odpowiednie napięcie kompensacyjne poprzez wewnętrzny wzmacniacz operacyjny i sieć rezystora. Na przykład niektóre inteligentne instrumenty pomiaru temperatury wykorzystują dedykowane układy kompensacyjnej zimnej końcowej, takie jak AD594/AD595, które mogą osiągnąć bardzo precyzyjną automatyczną kompensację temperatury zimnej końcowej.
Metoda kompensacji mostu
Zasada: Użyj napięcia generowanego przez niezrównoważony most, aby zrekompensować zmianę potencjału termoelektrycznego spowodowaną zmianą temperatury zimnej końcowej termopary. Jedno ramię mostu składa się z termistora, którego rezystancja zmienia się wraz ze zmianą temperatury zimnej końcowej, tak że most wyświetla napięcie kompensacyjne związane ze zmianą temperatury zimnej końcowej.
Implementacja: Termistor i stały rezystor tworzą obwód mostka, a zimny koniec termopary jest podłączony do węzła mostu. Gdy zmienia się temperatura zimna, rezystancja termistora zmienia się, most traci równowagę, a napięcie kompensacyjne jest wysyłane. Dostosowując parametry mostu i charakterystykę termistora, napięcie kompensacyjne odpowiada zmianie potencjału termoelektrycznego spowodowanego zmianą temperatury termopary zimnej, osiągając w ten sposób kompensację temperatury zimnej końcowej. Na przykład w niektórych systemach pomiaru temperatury przemysłowej ta metoda kompensacji mostu jest często stosowana w celu poprawy dokładności pomiaru.