Termokupl sıcaklık ölçümü prensibi ve kireç fırınlarında uygulanması

Termokupllar endüstriyel en yaygın kullanılan sıcaklık algılama bileşenlerinden biridir, avantajları şunlardır: ① Yüksek ölçüm doğruluğu. Termokupl ölçülen nesneyle doğrudan temas halinde olduğundan, ara orta genişlik ölçüm aralığından etkilenmez. Yaygın olarak kullanılan termokupllar, -50 ~ {+1600 derecesinden sürekli olarak ölçülebilir ve bazı özel termokupllar - 269 derecesi (- 269 derecesi (- 269} derecesi, +2800} derecesine kadar (+2800} derecesine (tungsten renyum termokupl olarak) kadar basit bir şekilde ölçülebilir. Termokupllar genellikle iki farklı türde metal kablodan oluşur ve boyut veya açıklık ile sınırlı değildir. Dışarıda koruyucu kolları var, bu da onları kullanımı çok uygun hale getiriyor.
1.1 Termokupl sıcaklık ölçümünün temel prensibi
Kapalı bir devre oluşturmak için iki farklı iletken veya yarı iletken A ve B'ye bir araya getirin. A ve B iletkenlerinin iki bağlanma noktası arasında bir sıcaklık farkı olduğunda, aralarında bir elektromotif kuvvet üretilir, bu da devrede belirli bir büyüklük akımına neden olur. Bu fenomen termoelektrik etki için çağrılır. Termokupllar bu etkiyi kullanarak çalışır.
1.2 Termokuplların Türleri ve Yapısal Formları
(1) Termokupl tipleri
Yaygın olarak kullanılan termokupllar iki kategoriye ayrılabilir: standart termokupllar ve standart olmayan termokupllar. Standartlaştırılmış termokupllar, termoelektrik potansiyel ve sıcaklık, izin verilen hatalar arasındaki ilişkileri için ulusal standartlarda belirtilen termokupllara atıfta bulunur ve birleşik bir standart ölçeğe sahiptir. Standart olmayan termokupllar, standart termokupllara kıyasla belirli bir aralık veya büyüklük sırası içinde kullanılır, genellikle belirli özel durumlarda ölçümler için kullanılan birleşik kalibrasyon tablosu yoktur,
(2) Termokupl'un yapısal şekli
Termokuplun güvenilir ve kararlı çalışmasını sağlamak için yapısal gereksinimleri aşağıdaki gibidir:
① Bir termokuplu oluşturan iki termoelektrik elektrotun kaynağı sağlam olmalıdır.
② İki termoelektrik elektrot, kısa devreleri önlemek için birbirinden iyi yalıtılmalıdır;
③ Termokuplun telafi edici tel ile serbest ucu arasındaki bağlantı uygun ve güvenilir olmalıdır;
④ Koruyucu kılıf, termoelektrik elektrot ve zararlı ortam arasında yeterli izolasyon sağlamalıdır.
(3) Termokupl soğuk ucunun sıcaklık telafisi
Termokuplların malzemelerinin genellikle pahalı olması (özellikle değerli metaller kullanılırken) ve sıcaklık ölçüm noktası ile cihaz arasındaki mesafe, termokupl malzemelerini kurtarmak ve maliyetleri azaltmak için, termokuplun soğuk ucunu (serbest ucu) sıcaklık sabit bir kontrol odasına bağlamak ve enstrüman terminallerine bağlamak için kullanılır. Termokupl telafi telinin sadece termoelektrik elektrotu uzatmaya hizmet ettiği ve termokuplun soğuk ucunun kontrol odasındaki cihaz terminaline geçmesine neden olduğu belirtilmelidir. Soğuk uçtaki sıcaklık değişikliklerinin sıcaklık ölçümü üzerindeki etkisini ortadan kaldıramaz ve bir tazminat etkisi yoktur. Bu nedenle, soğuk uç sıcaklık değişikliklerinin sıcaklık ölçümü üzerindeki etkisini telafi etmek için diğer düzeltme yöntemlerine ihtiyaç vardır.
Termokupl telafi kabloları kullanılırken, model eşleşmesine dikkat edilmelidir, polarite yanlış bağlanamaz ve telafi teli ile termokupl arasındaki bağlantı sonundaki sıcaklık 100 dereceyi aşamaz.
(4) Sıcaklık ölçüm aletlerinin sınıflandırılması
Sıcaklık ölçüm cihazları, sıcaklık ölçüm yöntemlerine göre iki kategoriye ayrılabilir: temas ve temassız. Genel olarak, temas sıcaklığı ölçüm cihazları nispeten basit, güvenilirdir ve yüksek ölçüm doğruluğuna sahiptir; Bununla birlikte, sıcaklık ölçüm elemanı ile ölçülen ortam arasında yeterli ısı değişimi ihtiyacı ve termal dengeye ulaşmak için belirli bir süre ihtiyacı nedeniyle, sıcaklık ölçümünde bir gecikme vardır. Aynı zamanda, yüksek sıcaklık dirençli malzemelerin sınırlamaları nedeniyle, çok yüksek sıcaklık ölçümlerine uygulanamaz. Temassız cihaz sıcaklığı ölçümü, sıcaklığı ölçmek için termal radyasyon prensibine dayanmaktadır. Sıcaklık ölçüm elemanının ölçülen ortamla temas etmesi gerekmez, geniş bir sıcaklık ölçüm aralığına sahiptir, sıcaklık ölçümünün üst sınırı ile sınırlı değildir ve ölçülen nesnenin sıcaklık alanına zarar vermez. Reaksiyon hızı genellikle hızlıdır; Bununla birlikte, nesnenin emisyonu, ölçüm mesafesi, duman ve su buharı gibi dış faktörler nedeniyle ölçüm hatası nispeten büyüktür.
Kireç fırınlarında iki termokuplun uygulanması
2.1 Gazlı kireçte kullanıldığında termokuplların buluşması gereken koşullar
1) sıcaklık karakteristik eğrisi gerekli ölçüm sıcaklığı doğruluğunu karşılamalıdır;
2) Çıkış sinyalinin işlenmesi kolaydır;
3) sürüklenme ve zaman varyasyonu nispeten küçüktür ve değiştirilebilirliğe sahiptir;
4) Sıcaklık dışındaki fiziksel miktarlara duyarlı değil
5) küçük boyut, kurulumu kolay;
6) iyi mekanik, kimyasal ve radyasyon direnci özelliklerine sahiptir;
7) Güvenli ve toksik olmayan.
2.2 Termokupl algılaması için hata faktörleri ve önlemleri
1) Sensörün montaj yöntemi uygunsuzsa, sensörün sıcaklığının ölçülen sıcaklıktan farklı olmasına neden olur;
2) maksimum çalışma sıcaklığına ve sensörün izin verilen hatasına dikkat edin;
3) sensörlerin çalışma süresine dikkat edin;
4) Termokuplların telafi kabloları ve soğutma telafisi hatalara neden olabilir;
5) Test enstrümanlarının hatalarına da dikkat edilmelidir.
2.3 Termokupl kullanımının çevredeki ortam üzerindeki etkisi
1) Manyetik alan
Termokupl malzemeleri, azaltılmış atomik aralıklar nedeniyle yüksek basınçlı ortamlarda yapısal değişiklikler geçirebilir ve ayrıca sıcaklık gradyan alanlarında ek basınç yaşayabilir. Yüksek voltaj cihazları doğru şekilde tasarlanabilir ve ölçüm sıcak devresinin etkisini en aza indirmesi için makul bir şekilde düzenlenebilir.
2) Nükleer radyasyon
Termal nötronların radyasyonu altında termokupl malzemeleri, bazı elementlerin kararsız izotoplara dönüştürülmesi nedeniyle termoelektrik enerjide değişiklikler geçirir ve bu da daha sonra diğer elementlere dönüşür. Bu nedenle, küçük nötron kesitleri olan ve kararsız izotopları olmayan termokupl malzemeleri seçilmez.