Правилен избор на термодвойки и причини за грешки в измерването

Термодвойките, като един от важните сензори за измерване на температурата в областта на контрола на индустриалната автоматизация, допринесоха голям принос за измерването на температурата в различни индустрии. Той се използва широко в областта на автоматизирания контрол на температурата в различни индустрии поради простата си структура, точното измерване на температурата, широкия обхват на измерване и лесната поддръжка. Въпреки това, именно защото самата термодвойка има проста структура и е лесна за инсталиране и използване, че изборът на ключови параметри като номер на индексиране и дълбочина на вмъкване често се пренебрегва по време на процеса на подбор, което води до грешки в измерването и дори увреждане на термодвойката по време на употреба. В допълнение, грешките в измерването, причинени от поредица от проблеми като компенсация на температурата, време на термична реакция, термичен импеданс и разграждане на термодвойката по време на процеса на измерване, също създадоха значителни проблеми и дори сериозни икономически загуби на действителните потребители. Преди нарастващия акцент върху безопасността на инструментите, точността на измерване, живота на обслужването и стабилността в съвременния контрол на индустриалната автоматизация, голям брой изследователи и инженери по термични инструменти проведоха обширни изследвания на точността на измерване на температурата, адаптивността и структурата на измерване на температурата на термодвойките. На тази основа, като се започне от подбора и практическото приложение на термодвойки, тази статия анализира и разработва как да се избере адаптивността на различни мащабни марки и диапазони на измерване на температурата на термодвойки, избора на позиции на точката на измерване на температурата и как правилно да се избере дълбочината на вмъкване на термодвойките. В същото време беше направен анализ на грешките в измерването, причинени от компенсация на температурата, време на термична реакция, термичен импеданс и разграждане на термодвойката по време на използването на термодвойки и бяха предоставени разтвори. Надявам се, че може да бъде полезно за правилното измерване на температурата и дългосрочното измерване на температурата на термодвойките.
1. Избор на термодвойки
Термодвойките се използват широко поради простата си работа, но в първоначалния процес на подбор често се обръща повече внимание на параметрите, свързани с инсталирането и безопасността на термодвойката, като например инсталационния интерфейс и нивото на съпротивление на налягането на материала на ръкавите. Въпреки това, адаптивността, диапазонът на измерване на температурата и дълбочината на вмъкване на термодвойките могат лесно да бъдат игнорирани, което влияе върху резултатите от измерването на температурата.
1.1 Избор на номер на индекс на термодвойката
Изборът на броя на индексирането на термодвойката обикновено се определя въз основа на работната температура на измерената среда. Като цяло, според диапазона на измерване на температурата на различни индексиращи броя на термодвойките и действителното използване, ние грубо разделяме термодвойки на три категории: средна ниска температура, средна висока температура и термодвойки с висока температура. По -долу е анализ и дискусия за това как да изберете термодвойки за тези три диапазона на измерване на температурата.
1.1.1 Избор на средни и ниски температурни термодвойки
Ако се използва за измерване с ниска температура (-200 градус ~ +350 градус), може да бъде избран T-скала термодвойка. За средни и нискотемпературни измервания (-40 градус ~ +700 градус) може да бъде избран термодвойка EJ скала. Поради факта обаче, че положителните електроди на термодвойката на скалата TJ са изработени от чиста мед и чисти железни материали, те лесно се окисляват по време на производството и използването на продукта, така че те не могат да бъдат използвани за измерване на температурата в окисляваща среда. Препоръчва се да се използва термодвойка за електронна скала за измерване на температурата в окислителна среда. Термодвойката на E-индекс не само обхваща обхвата на измерване на температурата на термодвойката J-индекс, но също така има голям термоелектрически потенциал, висока чувствителност, добра стабилност и по-добро съпротивление на окисляване от термодвойката на TJ индекса. Може да се използва за окисляване и инертна газова среда, но не може да се използва директно в сяра и редуцираща газова среда при високи температури. Това ще доведе до значителни грешки в термоелектрическата потенциална равномерност на термодвойка E-индекс.
1.1.2 Избор на термодвойки със средна и висока температура
K. N-Degree Thermocouple е широко използвана метална термодвойка на нискотарифни метали на сегашния пазар, използвана главно за измерване на температурата в средни и високотемпературни зони (-40 градус ~ +1200 градус). Сред тях термодвойките на K-индекс заемат абсолютен пазарен дял поради добрата си линейност, голям термоелектрически потенциал, висока чувствителност, добра стабилност и равномерност, силна устойчивост на окисляване и ниска цена. Термодвойката N-индекс е най-новата международно стандартизирана термодвойка, която успешно преодолява два важни недостатъка на термодвойката K-индекс, а именно нестабилният термоелектрически потенциал, причинен от поръчаната от къси разстояния решетка на никел хромната сплав между 300 градуса и 500 градуса; Нестабилността на топлинната електрическа потенциал, причинена от преференциално окисляване на никелова хромова сплав на около 800 градуса. Изчерпателната му ефективност е по-добра от тази на термодвойките K-индекс, което го прави обещаваща термодвойка за развитие. Основен недостатък на термодвойките от N-степен обаче е голямата нелинейна грешка в диапазона с ниска температура (-200 градус ~ 400 градуса) и трудния и труден за машинен материал.
1.1.3 Избор на високотемпературни термодвойки
S R. Термодвойката B се нарича термодвойка на благородна метала, тъй като неговите положителни и отрицателни електроди са изработени от платина и платина родий сплав. Това е термодвойка, подходяща за измерване на зони с висока температура (800 градуса ~ 1600 градуса). Препоръчителната температура на дългосрочната употреба за термодвойките S и R е (800 градуса ~ 1300 градуса), а препоръчителната температура на дългосрочна употреба за термодвойки от B Scale е (800 градуса ~ 1600 градуса). Поради своята точност на измерване на високата температура, добра стабилност, широк диапазон на измерване на температурата и горна граница с висока температура, тези термодвойки от благородни метали с различни завършвания се използват широко във високотемпературни приложения за измерване над 1000 градуса, като металургия, стъкло, керамика и други индустрии. Недостатъците включват нисък термоелектрически потенциал, ниска чувствителност, намалена механична якост при високи температури, висока чувствителност към замърсяване и скъпи благородни метални материали, което води до голяма еднократна инвестиция. Но като цяло термодвойките от благородни метали все още са основната сила при измерването на температурата в зоните с висока температура. С непрекъснатото подобряване на технологията за производство на термодвойки, те могат ефективно да защитят електродни проводници от замърсяване при високи температури и да подобрят експлоатационния живот на продуктите.