Правилно използване на проводниците за компенсация на термодвойката при измерване на температурата

Проводниците за компенсация на термодвойката са широко използвани при измерване на температурата на термодвойката. Ако разбирате принципа, функцията, метода на действие и предпазните мерки на проводниците за компенсация на термодвойката, можете напълно да използвате функцията на проводниците за компенсация на термодвойката, в противен случай той ще предизвика обратна реакция. При промишленото производство, въпреки че термодвойките са широко използвани като сензори за температура за измерване и контрол на температурата, а хората са запознати с тях, ако правилния метод на използване не се обръща внимание, това може да причини значително отклонение в измерването и контрола на температурата, а в тежки случаи пряко да причини икономически загуби. Следователно, тя трябва да се приема сериозно.
1, Въведение в принципа на измерване на температурата на термодвойките
Схема, съставена от два различни хомогенни материали A и B, се нарича термодвойка. А. Точките за контакт, свързани в двата края на материал В, са представени съответно от J1 и J2. Ако температурата Т1 и Т2 на контактните точки на J1 и J2 са различни, във веригата ще бъде генериран електрически потенциал, който обикновено се нарича термоелектрически потенциал. Когато a материал от В - времето, величината на термоелектричния потенциал зависи от температурната разлика между Т1 и Т2, изразена от формулата като
EAB (T1, T2)=EAB (T1)+EBA (T2)=EAB (T1) -EAB (T2) (1)
Във формулата: EAB (T1, T2) Материалът е A Термодвойката на В има термоелектрична разлика между температурите на кръстовището Т1 и Т2.
EAB (T1) - А потенциалът в точка Б, когато температурата е Т1.
EAB (T2), EBA (T1) - А потенциалът при температура на точка В е равен по величина и противоположен по знак.
In order to unify thermocouple materials and standardize them, relevant national standards have stipulated the composition of thermocouple material A The components of B Purity and provided A The combination form of material B is named with a single letter, such as K-type, S-type, etc. For the convenience of use, the temperature values ​​and potential relationships of various types of thermocouples are unified as the potential values ​​relative to 0C, Представени тук като T 0, а различни видове таблици за калибриране на термодвойката са направени за лесна справка и изчисление.
В сравнение с формата на фигура 1, формулата (1) се трансформира в
EAb (ti, t2)=eAb (t1, t 0)-eAb (t2, t 0) (2)
Формула (2) е практическата формула, която в момента използваме, стига да знаем T1 T2, EAB (Ti, T 0) и EAB (T2, T 0) могат да бъдат намерени от таблицата за дипломиране.
Два проводника за компенсация на термодвойката
Първо, нека анализираме закона за проводника на връзката и закон за междинната температура на термодвойките.
В практическите приложения винаги има разстояние между измерване и контролиране на инструменти и термодвойки. Материалите C и D в средата също са два хомогенни материала. Според закона на междинния проводник в термодвойките, изразът за измерения общ потенциал EZ може да бъде получен, както следва:
EZ=EAB (T1, T3)+ECD (T3, T2) (3)
Уравнение (3) е законът на проводника за свързване на термодвойката. Ако връзката не е в един раздел, общият потенциал EZ е и сумата на всеки раздел. В измерването се надяваме, че общият потенциал в измервателния край е термодвойката EAB (T1, T2), която е удобна за контрол на измерването на инструмента, за да се предотврати генерирането на допълнителен потенциал от междинни връзки. Изразът е:
EAb (t1, t2)=ez=eAb (t1, t3)+eAb (t3, t2) (4)
В уравнение (4) Т3 се нарича междинна температура, следователно е известна и като закон на междинната температура. Това изисква да намерим определен материал за материали, неговите характеристики са:
ECD (T3, T2)=EAB (T3, T2) (5)
Материалът, който удовлетворява уравнение (5), се нарича компенсиращ проводник на термодвойката. Тъй като има много видове термодвойки, има и много видове проводници за компенсиране на термодвойката.
3, Общи грешки при използването на компенсиращи проводници и получените грешки
1. Свържете положителните и отрицателните терминали на компенсационния проводник на термодвойката с обратна връзка с термодвойката
Ако положителните и отрицателните полюси на компенсационния проводник на термодвойката са свързани обратно към положителните и отрицателните полюси на термодвойката, а положителните и отрицателните полюси на термодвойката са свързани правилно с положителните и отрицателните полюси на инструмента, като се приемат термодвойка от тип k като пример. Тази грешка е доста често срещана в приложенията, тъй като след връзка тенденцията за промяна на температурата на контролирания обект е в съответствие с инструмента за показване. Освен това много продукти за компенсация на термодвойката в момента имат нестандартно етикетиране, което затруднява разграничаването; Някои производители дори етикетират цветовете неправилно. По -долу е анализ на грешките, причинени от тази ситуация.
Ако е свързан правилно, общият термоелектрически потенциал, получен от инструмента
Ez=ek (ti, t3)+ekx (t3, t2)=ek (t1, t3)+ek (t3, t2)=ek (t1, t2) (6)
Поради грешка в връзката, според закона на междинните проводници, общият термоелектрически потенциал, получен от инструмента, е
Ez=ek (t1, t3)+ekx (t3, t2) (7)
За KX разширени компенсационни проводници има
E'kx (t3, t2) =- ekx (t3, t2) =-- ek (t3, t2) (8)
Изчислете грешката, генерирана от стойността на измерването на инструмента
Ez'-ez=ek (t1, t3) -ek (t3, t2) -ek (t1, t3) -ek (t3, t2) =-2 ek (t3, t2) (9)
Температурата в близост до общата индустриална пещ е поне с 8 градуса по -висока от температурата в контролната зала. Така че получената грешка е точно два пъти по -голяма от стойността на компенсацията на компенсиращия проводник. За термодвойки от тип K, стойността на диференциалния потенциал обикновено е около 40 ° С/(μ V), а измерената температура е приблизително с 16 градуса по-ниска от действителната температура. Ако контролната температура е зададена на 600 градуса, действителната температура трябва да бъде около 616 градуса.
От горния анализ може да се види, че когато положителните и отрицателните полюси на проводника за компенсация на термодвойката са обърнати, той не само не успява да компенсира, но и удвоява грешката в сравнение с това, че не свързва компенсационния проводник. Следователно полярността на компенсационния проводник трябва да се вземе предвид при свързването му.
2. Използваният модел на компенсационна проводник е неправилен
Ако един и същ тип компенсиращ проводник е сдвоен със същия тип термодвойка, все пак ще възникнат грешки, ако избраният тип компенсиращ проводник е неправилен. Ако приемем, че се използва термодвойка от тип S, е избран компенсационният проводник KX на термодвойката от тип K.
Според закона на междинния проводник общият термоелектрически потенциал, получен от инструмента, е
E'z (t1, t2)=es (t1, t3)+ekx (t3, t2) (10)
Ако S-тип COMMETING SC се използва правилно, без да се отчита самостоятелната грешка на компенсиращия проводник, общият потенциал, измерен от инструмента, е EZ (T1, T2)=es (T1, T3)+ES (T3, T2) (11)
Поради избора на грешен проводник за компенсация, стойността на измерването на инструмента доведе до грешки, както е показано в уравнения (10) - (11)
Ez'-ez=ekx (t3, t2) -es (t3, t2) (12)
Ако работната температура на S-тип термодвойка е 900 градуса, а температурата на околната среда в контролната зала е 25 градуса, все пак според T 3-- t 2==8 градус, проверете таблиците за калибриране на S-двойка и K-двойка поотделно и получете потенциалната разлика, тъй като е
Ekx (t3, t2) -es (t3, t2) =0. 278mv
Температурата, измерена с инструмента, е по -висока от действителната температура. Ако инструментът се контролира на 900 градуса, действителната стойност е само 875,1 градуса, с грешка от 24,9 градуса.
Ако полярността бъде обърната отново в горната ситуация, стойността на измерването на инструмента ще бъде по -висока. Когато инструментът показва 900 градуса, действителната температура е 933,2 градуса, с грешка 33,2 градуса.
3. Смесване на компенсационни проводници с обикновени проводници
В практически приложения често се установява, че обикновените проводници се използват за свързване на компенсиращи проводници поради недостатъчната им дължина или се намира секция от обикновен проводник след счупване на компенсиращия проводник.
4, предпазни мерки за използване на компенсиране на проводници
1. Избор на компенсационни проводници
Проводникът за компенсация трябва да бъде избран правилно според вида на използваната термодвойка и повода, в който се използва.
2. Контактна връзка
Опитайте се да запазите температурата на двете точки за контакт възможно най -близо до терминалния терминал. Температурата в точката на свързване с инструменталния терминал трябва да бъде възможно най -близо. В области, където в шкафа на инструмента има вентилатор, точките за контакт трябва да бъдат защитени, за да се предотврати духането на вентилатора директно към контактните точки.
3. Използвайте дължина
Тъй като сигналът на термодвойката е много нисък, на нивото на микроволта, ако се използва на голямо разстояние, затихването на сигнала и силните електрически смущения в околната среда могат да причинят изкривяване на сигнала на термодвойката, което води до неточно измерване и контрол на температурата. В тежки случаи могат да възникнат температурни колебания по време на контрол. Въз основа на опита обикновено е по -добре да се контролира дължината на компенсационния проводник на термодвойката в рамките на 15 метра. Ако надвишава 15 метра, се препоръчва да се използва температурен предавател за предаване на сигнала. Температурният предавател преобразува потенциалната стойност, съответстваща на температурата в директен ток за предаване, и има силна способност за борба с интерференцията.