Termokupl kalibrasyonu için doğru ölçüm yöntemi nedir?

Termokupl kalibrasyon düzenlemesi, standart termokupl ve test edilen termokupl'un referans terminallerinin kalibrasyon sırasında {0}} derecesine sokulmasını gerektirir. Kalibrasyon çalışmasında kullanılan değerli metal termokupllar (S, R, B ölçek işaretleri) için, test edilen termokuplların kabloları yumuşak ve kablolanması kolaydır; Bununla birlikte, kalibrasyon çalışmasında kullanılan düşük maliyetli metal termokupllar için, çoğu termokuplların nispeten büyük çapı nedeniyle, referans ucunu doğrudan 0 dereceye sokmak zordur. Bu nedenle, tazminat kabloları genellikle termokuplun serbest ucunu donma noktasına tanıtmak için kullanılır ve daha sonra bakır teller, ölçüm için yüksek hassasiyetli bir dijital multimetrenin voltaj aralığına yönlendirmek için kullanılır.

Termokupl kalibrasyon işlemi için doğru ölçüm yöntemi Şekil 1'de gösterilmektedir:

Şekil 1 Termokupl kalibrasyon işlemi sırasında doğru ölçüm yöntemi

1. telafi kablolarının yaygın yanlış bağlantıları

Tazminat telleri ile, Şekil 2'de gösterildiği gibi donma noktasının ortadan kaldırılabileceğine inanılmaktadır.

Şekil 2 Termokupl kalibrasyon işlemi sırasında donma noktasını kullanmamanın hata ölçüm yöntemi

②, telafi kablolarının bağlanmasının sadece termokupl ve donma noktası arasında değil, aynı zamanda Şekil 3'te gösterildiği gibi donma noktası 0 derecesi ile yüksek hassasiyetli dijital multimetre arasında daha iyi olduğuna inanılmaktadır.

Şekil 3'teki termokupl'u kontrol ederken, 0 derecesi ile dijital işlev tablosu arasında bir telafi kablosu kullanın

Aşağıda, bu iki kablolama formu tarafından üretilen hataların bir analizi verilmiştir (telafi eden kablolarda tazminat hatası olmadığı varsayılarak):

Doğru bir şekilde bağlandığında (bkz. Şekil 1), termokupl tipi y ise ve telafi edici kablo YX ise, ara iletken yasasını uygularsa, yüksek hassasiyetli dijital multimetre tarafından kabul edilen voltaj şu şekilde elde edilebilir:

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

Termokuplun çalışma ucundaki T1 sıcaklığı, 0 derecesine göre tam olarak termoelektrik potansiyeldir ve okuma, gereksinimleri karşılayıp karşılamadığını belirlemek için ölçekle doğrudan karşılaştırılabilir.

Şekil 2'deki durum için, ara iletken yasasını uygularken, yüksek hassasiyetli dijital multimetre tarafından kabul edilen voltaj:

EZ=ey (t1, t3)+eyx (t3, t2)=ey (t1, t2) ------- formül 2

Denklem (1) ile karşılaştırıldığında, elektrik ölçüm cihazının giriş çevre sıcaklığı T2, 0 derecesindeki potansiyelden tam olarak farklıdır:

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

Doğrulama sonucu, Şekil 2'deki duruma göre termokuplun gerçek potansiyel değerinden daha düşükse, fark termokuplun ortam sıcaklığının 0 derecesine göre potansiyelidir.

Şekil 3'teki durum için, ara iletken yasasını uygularken, yüksek hassasiyetli dijital multimetre tarafından kabul edilen voltaj:

Ez {{{5 {5}}}} ey (t1, t3)+eyx (t3, t 0) - eyx (t 0, t2) =, t 0 ‘}}, t 0}) - ozx (t0, t2) {{{{{{{{{{{{{}}) - ozx (t0, t2) {{formula)))) - t0, t2) {{formula)))))

Çalışma saatlerinin sonuçlarından, donma noktası eklenmesine rağmen, yüksek hassasiyetli dijital multimetre, donma noktasından bir telafi teli bağlanarak tersine telafi edildi. Nihai sonuç, ölçülen değerin termokuplun gerçek potansiyel değerinden daha düşük olduğu Şekil 2 ile aynıdır ve fark hala termokuplun ortam sıcaklığının 0 derecesine göre potansiyelidir.

2. Telin telafi etmek yerine termokupl kullanmayı öneririz

Termokupl kalibrasyonunda, telafi edici kablolar genellikle düşük maliyetli metal termokuplların bağlantı kabloları için kullanılır, ancak termokupl telafi kablolarının doğruluğu genellikle yüksek değildir. İlgili ulusal standartlara göre, hassas dereceli termokupllar için telafi edici kabloların toleransı S-couples için ± 2.5 ve K-couples için ± 1.5 derecedir. Bu, termokupl kalibrasyonu için çok fazla hata getirir ve nitelikli termokupllar için niteliksiz sonuçlarla sonuçlanabilir.

Kalibrasyonda termokupl dengeleme kablolarının kullanılmasının amacı, kalibrasyon için (Şekil 1'de gösterildiği gibi) termokupl çıkış terminalindeki T3 sıcaklığını gerekli t 0 (0 derecesine) telafi etmektir. Uygulamaya göre, düşük maliyetli metal termokuplların kalibrasyonu için, esnek bir tel çapı, kolay kablolama ve düşük maliyetli bir çalışma derecesi I φ ({5}}. Derece I termokuplları, telafi kabloları olarak, kalibrasyona tabi tutulmalı ve düzeltme değerleri getirmelidir, aksi takdirde (0. 4-1. 5) derecesi; For the calibration of precious metal thermocouples (especially S and R type thermocouples with a length of {{10}}mm, which cannot be directly placed in the reference end thermostat due to their short wires), a Φ 0.3mm same polarity thermocouple wire (with a tolerance of ± 1 degree ) that meets the accuracy level of first-class standard thermocouples can be used to connect the Test edilen termokuplun pozitif ve negatif kutuplarına termokupl kabloları ve etki çok idealdir. Değerli metal termokuplların doğrulanması için termokupl kablolarının kullanımı gerçekten idealdir, ancak maliyet düşük değildir. Karşılık gelen telafi kabloları da kullanılabilir, ancak kalibre edilmeli ve yalnızca düzeltmenin pratik öneme sahip olduktan sonra kullanılması gerekir.

Teoride, termokuplların homojen iletken yasasına göre, homojen bir iletkenin termoelektrik potansiyeli sadece iki uçun birleşimindeki sıcaklıkla ilişkilidir ve sıcak elektrot boyunca sıcaklık dağılımından bağımsızdır. Böylece termokupl doğrudan bir termokupl teli ile bağlanır ve termokuplun iki elektrotu, ara sıcaklık T3 dikkate alınmadan doğrudan termokupl telinden donma noktasına kadar uzanır (bkz. Şekil 1).

Bağlantı için telafi edici kablolar kullanılarak, termokuplun iki bağlantı ucunun sıcaklığının T3'te tutarlı olması gerekir. Bununla birlikte, gerçek doğrulamada, termokuplun serbest ucu doğrulama fırınının sonunda bulunur ve sonunda sıcaklık çok yüksektir. Radyasyon ve konvektif ısı transferinin çevre alan üzerindeki etkisi önemlidir, bu da doğrulanmış termokuplun serbest ucunda tutarlı bir sıcaklık elde etmeyi zorlaştırır. Bu nedenle doğrulama işleminde, uçlarda tutarsız sıcaklığın neden olduğu hata, termokuplun doğrulama sonuçlarına dahil edilir. Termokupl kablolarıyla bağlantı kurarak, termokuplun serbest ucundaki sıcaklık tutarlı olmasa bile, kalibrasyon sonuçlarını etkilemez.

3. Bakır tellerin seçimi ve kullanımı

Termokuplun serbest ucunu donma noktasına tanıtın ve donma noktasından bakır telleri kullanarak yüksek hassasiyetli dijital multimetrenin ölçüm ucuna bağlayın. Bazı termokupl kalibrasyon düzenlemelerinin bu tür hükümleri vardır, diğerleri ise yoktur. "İş için düşük maliyetli metal termokupllar" ın doğrulama düzenlemelerine göre, termokupl referans ucunun kurşun kablolarının aynı malzemenin bakır telleri kullanılarak bağlanması ve temasın iyi olması gerekmektedir; "İş için değerli metal termokupllar" için doğrulama düzenlemeleri, termokuplun referans ucunun dönüşüm anahtarına (yönlü anahtar) bağlanması gerektiğine dair doğrulama ilkesinin şematik diyagramında öngörülse de, ne tür bir kurşun tel kullanılacağını belirtmezler. Bu nedenle, bazı personel gereksiz detaylar eklemiştir ve kullanılan tazminat kabloları (neden olan hatalar yukarıda analiz edilmiştir).

Termokupl referans terminalinin kurşun telleri için gereksinimler oldukça katıdır. Termokuplun iki kutupuna bağlı teller, aynı bakır tel kullanılarak iki bölüme kesilmeli ve sırasıyla termokuplun iki kutupunun referans terminallerine bağlanmalıdır (bakır telin 2 0 derecesinde direnci 0.01724 μ · m'den az olmalıdır. Aynı bakır tel olmadıkları için, dirençleri gereksinimleri karşılamasına rağmen, aralarında farklılıklar da vardır. Bu nedenle, iki bakır kablodan oluşan çift, sıcaklık farkının etkisi altında termokupl devresinde ek termoelektrik potansiyel üretecektir. Bu elektromotif kuvvetinin büyüklüğü, iki bakır kablo arasındaki malzemedeki fark ve bakır tellerin iki ucu arasındaki sıcaklık farkı ile ilişkilidir, bu da test edilen termokuplaya belirli hatalar getirecektir.

Ayrıca, bakır tel ile termokupl elektrotunun referans terminali arasındaki bağlantı iyi temasa sahip olmalıdır. Kelepçe için bir balık ağzı kullanma yönteminin hala birçok kalibrasyon personeli tarafından yaygın olarak benimsendiği kanıtlanmıştır. Bununla birlikte, bu yöntem {0}} 5-1. 0 derece bir hata getirecektir. Tespit devresinde 0 derece.