Sıcaklık ölçümünde termokupl telafi kablolarının doğru kullanımı

Termokupl telafi kabloları termokupl sıcaklık ölçümünde yaygın olarak kullanılmaktadır. Termokupl telafi kablolarının prensibini, işlevini, etki yöntemini ve önlemlerini anlarsanız, termokupl telafi kablolarının işlevini tam olarak kullanabilirsiniz, aksi takdirde geri teper. Endüstriyel üretimde, termokupllar sıcaklık ölçümü ve kontrolü için sıcaklık sensörleri olarak yaygın olarak kullanılmış olsa da ve insanlar onlara aşinadır, eğer doğru kullanım yöntemi dikkat edilmezse, sıcaklık ölçümü ve kontrolünde önemli bir sapmaya neden olabilir ve şiddetli durumlarda doğrudan ekonomik kayıplara neden olabilir. Bu nedenle, ciddiye alınmalıdır.
1, termokuplların sıcaklık ölçüm prensibine giriş
İki farklı homojen malzemeden oluşan bir devreye termokupl denir. A. B malzemesinin her iki ucuna bağlanan temas noktaları sırasıyla J1 ve J2 ile temsil edilir. J1 ve J2'nin temas noktalarının T1 ve T2 sıcaklığı farklıysa, devrede genellikle bir termoelektrik potansiyeli olarak adlandırılan bir elektrik potansiyeli üretilecektir. Bir b - zamanlama malzemesi olduğunda, termoelektrik potansiyelin büyüklüğü, formül tarafından eksprese edilen T1 ve T2 arasındaki sıcaklık farkına bağlıdır.
EAB (T1, T2)=EAB (T1)+EBA (T2)=EAB (T1) -Aab (T2) (1)
Formülde: EAB (T1, T2) malzemesi, B'nin termokuplu, T1 ve T2 bağlantı sıcaklıkları arasında termoelektrik potansiyel farkına sahiptir.
EAB (T1) - Sıcaklık T1 olduğunda B noktasında potansiyel.
EAB (T2), EBA (T1) - A B noktasındaki potansiyel T2, büyüklükte ve işarette zıttır.
Termokupl malzemelerini birleştirmek ve bunları standartlaştırmak için, ilgili ulusal standartlar termokupl malzemesinin bileşimini B Saflığının bileşenleri ve sağladığı için, K-Tipi, S-tipi vb. Kombinasyon formu, kullanım kolaylığı için, çeşitli termoklusların sıcaklık değerleri ve potansiyel ilişkilerinin potansiyel ilişkileri olarak birleştirilmesi için, tek bir harfle adlandırılmıştır. T 0 ve çeşitli termokupl kalibrasyon tabloları türleri kolay referans ve hesaplama için yapılır.
Şekil 1'deki formla karşılaştırıldığında, formül (1)
EAB (Ti, T2)=EAB (T1, T 0)-EAB (t2, t 0) (2)
Formül (2) şu anda kullandığımız pratik formüldür, T1 T2, EAB (Ti, T 0) ve EAB (T2, T 0) mezuniyet tablosundan bulunabilir.
İki termokupl telafi kablosu
İlk olarak, termokuplların bağlantı iletkeni yasasını ve ara sıcaklık yasasını analiz edelim.
Pratik uygulamalarda, enstrümanların ölçülmesi ve kontrolü ile termokupllar arasında her zaman bir mesafe vardır. Ortadaki C ve D malzemeleri de iki homojen malzemedir. Termokupllardaki ara iletken yasasına göre, ölçülen toplam potansiyel EZ için ekspresyon aşağıdaki gibi türetilebilir:
EZ=EAB (T1, T3)+ECD (T3, T2) (3)
Denklem (3) termokupl bağlantı iletkeninin yasasıdır. Bağlantı bir bölümde değilse, toplam potansiyel EZ de her bölümün toplamıdır. Ölçümde, ölçüm ucundaki toplam potansiyelin, ek potansiyelin ara bağlantılar tarafından üretilmesini önlemek için cihaz ölçümünü kontrol etmek için uygun olan termokupl EAB (T1, T2) olduğunu umuyoruz. İfade:
EAB (T1, T2)=EZ=EAB (T1, T3)+EAB (T3, T2) (4)
Denklem (4) 'de T3, ara sıcaklık olarak adlandırılır, bu nedenle ara sıcaklık yasası olarak da bilinir. Bu, belirli bir malzeme CD'si bulmamızı gerektirir, özellikleri:
ECD (T3, T2)=EAB (T3, T2) (5)
Denklemi (5) karşılayan malzemeye termokuplun telafi edici teli denir. Birçok termokupl tipi olduğundan, birçok termokupl telafi kablosu türü de vardır.
3, telafi edici kabloların kullanımında yaygın hatalar ve ortaya çıkan hatalar
1. Termokupl telafi telinin pozitif ve negatif terminallerini termokupl ile tersine bağlayın
Termokupl telafi telinin pozitif ve negatif kutupları, termokuplun pozitif ve negatif kutuplarına tersine bağlıysa ve termokuplun pozitif ve negatif kutupları, örnek olarak K-tipi termokuple alarak cihazın pozitif ve negatif kutuplarına doğru bir şekilde bağlanırsa. Bu hata uygulamalarda oldukça yaygındır, çünkü bağlantıdan sonra kontrol edilen nesnenin sıcaklık değişimi eğilimi ekran cihazıyla tutarlıdır. Ayrıca, birçok termokupl telafisi tel ürününün şu anda standart dışı etiketlemesi vardır, bu da ayırt edilmeyi zorlaştırır; Bazı üreticiler renkleri yanlış olarak etiketler. Aşağıda bu durumun neden olduğu hataların bir analizi bulunmaktadır.
Doğru şekilde bağlanırsa, enstrüman tarafından alınan toplam termoelektrik potansiyel
EZ=ek (ti, t3)+ekx (t3, t2)=ek (t1, t3)+ek (t3, t2)=ek (t1, t2) (6)
Bir bağlantı hatası nedeniyle, ara iletkenler yasasına göre, enstrüman tarafından alınan toplam termoelektrik potansiyel
EZ=EK (T1, T3)+EKX (T3, T2) (7)
KX genişletilmiş tazminat kabloları için
E'kx (t3, t2) =- ekx (t3, t2) =-- ek (t3, t2) (8)
Enstrüman ölçüm değeri tarafından oluşturulan hatayı hesaplayın
EZ'-EZ=EK (T1, T3) -ek (T3, T2) -ek (T1, T3) -ek (T3, T2) =-2 Ek (T3, T2) (9)
Genel endüstriyel fırının yakınındaki sıcaklık, kontrol odasındaki sıcaklıktan en az 8 derece daha yüksektir. Dolayısıyla, ortaya çıkan hata, telafi edici telin telafi değerinin tam iki katıdır. K-tipi termokupllar için, diferansiyel potansiyel değeri genellikle 40c/(μ V) civarındadır ve ölçülen sıcaklık gerçek sıcaklıktan yaklaşık 16 derece daha düşüktür. Kontrol sıcaklığı 600 derece ayarlanırsa, gerçek sıcaklık 616 derece olmalıdır.
Yukarıdaki analizden, termokupl telafi telinin pozitif ve negatif kutupları tersine çevrildiğinde, sadece telafi etmekle kalmaz, aynı zamanda tazminat telini bağlamamaya kıyasla hatayı iki katına çıkarır. Bu nedenle, tazminat telinin polaritesi, bağlanırken dikkate alınmalıdır.
2. Kullanılan telafi tel modeli yanlıştır
Aynı tür telafi kablosu aynı tür termokupl ile eşleştirilirse, seçilen telafi tel tipi yanlışsa hatalar gerçekleşir. S-tipi bir termokupl kullanıldığı varsayılarak, K tipi termokuplun telafi teli KX seçilir.
Ara iletken yasasına göre, enstrüman tarafından alınan toplam termoelektrik potansiyel
E'Z (T1, T2)=es (T1, T3)+EKX (T3, T2) (10)
S-tipi telafi edici tel SC, telafi edici telin benlik hatası dikkate alınmadan doğru kullanılırsa, cihaz tarafından ölçülen toplam potansiyel=es (t1, t3)+es (t3, t2) (11) 'dir.
Yanlış tazminat teli seçilmesinden dolayı, cihazın ölçüm değeri (10) - (11) denklemlerinde gösterildiği gibi hatalarla sonuçlandı.
EZ'-EZ=EKX (T3, T2) -es (T3, T2) (12)
S tipi termokuplun çalışma sıcaklığı 900 derece ise ve kontrol odasındaki ortam sıcaklığı 25 derecedir, hala t 3--} t 2==8 derecesine göre, S-çift ve k-çift kalibrasyon tablolarını ayrı ayrı kontrol edin ve potansiyel farkı olarak elde edin.
EKX (T3, T2) -es (T3, T2) =0. 278mv
Cihazla ölçülen sıcaklık gerçek sıcaklıktan daha yüksektir. Enstrüman 900 derece kontrol edilirse, gerçek değer sadece 875.1 derecedir ve 24.9 derece hatalıdır.
Polarite yukarıdaki durumda tekrar tersine çevrilirse, cihaz ölçüm değeri daha yüksek olacaktır. Cihaz 900 derece görüntülendiğinde, gerçek sıcaklık 933.2 derecedir ve 33.2 derecelik bir hata.
3. Tazminat kablolarını sıradan kablolarla karıştırma
Pratik uygulamalarda, genellikle yetersiz uzunlukları nedeniyle telafi edici kabloları bağlamak için sıradan kabloların kullanıldığı veya telafi edici tel kırıldıktan sonra sıradan bir telin bağlandığı bulunmuştur.
4, telafi edici kabloları kullanma önlemleri
1. Tazminat kablolarının seçimi
Tazminat teli, kullanılan termokupl tipine ve kullanıldığı duruma göre doğru şekilde seçilmelidir.
2. İletişim bağlantısı
İki temas noktasının sıcaklığını termokupl terminaline mümkün olduğunca yakın tutmaya çalışın. Cihaz terminali ile bağlantı noktasındaki sıcaklık mümkün olduğunca yakın olmalıdır. Enstrüman kabininde bir fan bulunduğu alanlarda, fanın doğrudan temas noktalarına üflenmesini önlemek için temas noktaları korunmalıdır.
3. Uzunluk kullanın
Termokuplun sinyali çok düşük olduğundan, mikrovolt seviyesinde, uzun bir mesafede kullanılırsa, sinyal zayıflaması ve çevredeki güçlü elektrik paraziti termokupl sinyalinin bozulmasına neden olabilir ve bu da yanlış sıcaklık ölçümü ve kontrolüne neden olabilir. Şiddetli durumlarda, kontrol sırasında sıcaklık dalgalanmaları meydana gelebilir. Deneyime dayanarak, 15 metre içinde termokupl telafi telinin uzunluğunu kontrol etmek genellikle daha iyidir. 15 metreyi aşarsa, sinyali iletmek için bir sıcaklık verici kullanılması önerilir. Sıcaklık verici, sıcaklığa karşılık gelen potansiyel değeri iletim için doğrudan akıma dönüştürür ve güçlü anti-müdahale yeteneğine sahiptir.