A hőelem kompenzációs vezetékek helyes használata a hőmérséklet mérésében

A hőelem kompenzációs vezetékeket széles körben használják a hőelem hőmérsékleti mérésében. Ha megérti a hőelem kompenzációs vezetékek alapelését, funkcióját, cselekvési módszerét és óvintézkedéseit, akkor teljes mértékben felhasználhatja a hőelem kompenzációs vezetékek funkcióját, különben visszaüt. Az ipari termelésben, bár a hőelemeket széles körben használják hőmérséklet -érzékelőként a hőmérséklet mérésére és ellenőrzésére, és az emberek ismerik őket, ha a helyes használati módszert nem figyelik, akkor a hőmérséklet -mérés és az ellenőrzés jelentős eltérését okozhatja, és súlyos esetekben közvetlenül gazdasági veszteségeket okozhat. Ezért komolyan kell venni.
1, Bevezetés a hőelemek hőmérsékleti mérési elvéhez
Két különböző homogén A és B anyagból álló áramkört hőelemnek nevezünk. A. A B anyag mindkét végén csatlakoztatott érintkezési pontokat J1 és J2 képviseli. Ha a J1 és J2 érintkezési pontjainak T1 és T2 hőmérséklete eltérő, akkor az áramkörben elektromos potenciál jön létre, amelyet általában hőelektromos potenciálnak neveznek. Amikor a B -időzítés anyaga, a hőelektromos potenciál nagysága a T1 és T2 közötti hőmérsékleti különbségtől függ, amelyet a képlet kifejez
EAB (T1, T2)=EAB (T1)+EBA (T2)=EAB (T1) -AAB (T2) (1)
A képletben: EAB (T1, T2) anyag A B hőeleme a T1 és T2 csomópont hőmérséklete között termoelektromos potenciál különbséggel rendelkezik.
EAB (T1) - A A potenciál a B pontban, ha a hőmérséklet T1.
EAB (T2), EBA (T1) - A A B pont hőmérséklete A T2 hőmérsékleten nagyságrendű és ellentétes a jelben.
A hőelem anyagok egyesítése és azok szabványosítása érdekében a releváns nemzeti szabványok meghatározták a hőelem anyag összetételét a B tisztaság alkotóelemei, és a B anyag kombinált formáját egyetlen betűvel, például K-típusú, S-típusú stb. Megnevezték, a felhasználás kényelme érdekében, a felhasználás megkönnyítésére, a felhasználás hőmérsékleti értékei és a potenciális típusai, a potenciális értékek. T 0, és a különféle hőelem kalibrációs táblákat könnyű referencia és számítás érdekében készítik.
Az 1. ábra formájához képest az (1) képlet átalakul
EAB (Ti, T2)=EAB (T1, t 0)-EAB (T2, t 0) (2)
A (2) képlet a jelenleg alkalmazott gyakorlati képlet, mindaddig, amíg tudjuk, hogy a T1 T2, EAB (Ti, T 0) és EAB (T2, t {5}}) az érettségi táblázatból megtalálható.
Két hőelem -kompenzációs vezeték
Először elemezzük a csatlakozási vezető törvényét és a hőelemek köztes hőmérsékleti törvényét.
A gyakorlati alkalmazásokban mindig van távolság a műszerek és a hőelemek mérése és vezérlése között. A középső C és D anyagok szintén két homogén anyag. A hőelemben szereplő közbenső vezető törvénye szerint a mért teljes potenciális EZ kifejezése a következőképpen származtatható:
EZ=EAB (T1, T3)+ECD (T3, T2) (3)
A (3) egyenlet a hőelem csatlakozó vezetőjének törvénye. Ha a kapcsolat nem szerepel egy szakaszban, akkor a teljes potenciális EZ az egyes szakaszok összege is. A mérés során reméljük, hogy a mérési végén a teljes potenciál a hőelem EAB (T1, T2), amely kényelmes a műszermérés szabályozására, hogy megakadályozza a további potenciál elősegítését a közbenső kapcsolatokkal. A kifejezés:
EAB (T1, T2)=EZ=EAB (T1, T3)+EAB (T3, T2) (4)
A (4) egyenletben a T3 -ot köztes hőmérsékletnek nevezik, ezért a közbenső hőmérséklet törvényének is nevezik. Ehhez megköveteli, hogy találjunk egy bizonyos anyag CD -t, jellemzői:
ECD (T3, T2)=EAB (T3, T2) (5)
Az (5) egyenletet kielégítő anyagot a hőelem kompenzáló huzalának nevezzük. Mivel sokféle hőelem létezik, sokféle hőelem -kompenzációs vezeték létezik.
3, A kompenzáló huzalok és az ebből eredő hibák használatának általános hibái
1. Csatlakoztassa a hőelem kompenzációs huzal pozitív és negatív termináljait a hőelemmel fordított módon
Ha a hőelem kompenzációs huzal pozitív és negatív pólusait fordítva vannak összekötve a hőelem pozitív és negatív pólusaihoz, és a hőelem pozitív és negatív pólusait helyesen csatlakoztatják a műszer pozitív és negatív pólusaihoz, és példaként a K-típusú hőcsoportot veszik figyelembe. Ez a hiba az alkalmazásokban meglehetősen gyakori, mivel a kapcsolat után a vezérelt objektum hőmérsékleti változási trendje megegyezik a kijelző eszközzel. Ezenkívül sok hőelem kompenzációs huzaltermék jelenleg nem szabványos címkézéssel rendelkezik, ami megnehezíti a megkülönböztetést; Egyes gyártók még helytelenül is címkézik a színeket. Az alábbiakban elemezzük a helyzet által okozott hibákat.
Ha helyesen csatlakoztatják, akkor a műszer által kapott teljes hőelektromos potenciál
EZ=EK (Ti, T3)+EKX (T3, T2) =} EK (T1, T3)+EK (T3, T2)=EK (T1, T2) (6)
A csatlakozási hiba miatt a közbenső vezetők törvénye szerint a műszer által kapott teljes hőelektromos potenciál
EZ=EK (T1, T3)+EKX (T3, T2) (7)
A KX kiterjesztett kompenzációs vezetékek esetében vannak
E'KX (T3, T2) =- EKX (T3, T2) =-- EK (T3, T2) (8)
Számítsa ki a műszermérési érték által generált hibát
EZ'-EZ=EK (T1, T3) -K (T3, T2) -K (T1, T3) -K (T3, T2) =-2 EK (T3, T2) (9) (9)
Az általános ipari kemence közelében lévő hőmérséklet legalább 8 fok magasabb, mint a vezérlőhelyiség hőmérséklete. Tehát a kapott hiba pontosan kétszerese a kompenzáló huzal kompenzációs értékének. A K-típusú hőelemek esetében a differenciálpotenciál értéke általában 40 ° C/(μ v), és a mért hőmérséklet körülbelül 16 fok alacsonyabb, mint a tényleges hőmérséklet. Ha a szabályozási hőmérsékletet 600 fokon állítják be, akkor a tényleges hőmérsékletnek 616 fokosnak kell lennie.
A fenti elemzésből látható, hogy amikor a hőelem kompenzációs huzal pozitív és negatív pólusai megfordulnak, akkor nemcsak nem kompenzálja, hanem megduplázza a hibát, összehasonlítva a kompenzációs huzal nem csatlakoztatásával. Ezért a kompenzációs huzal polaritását figyelembe kell venni annak csatlakoztatásakor.
2. A felhasznált kompenzációs huzalmodell helytelen
Ha ugyanaz a kompenzáló huzal párosul ugyanolyan típusú hőelemmel, akkor a hibák továbbra is akkor fordulnak elő, ha a kiválasztott kompenzáló huzal nem megfelelő. Feltételezve, hogy S-típusú hőelemet használnak, kiválasztják a K-típusú hőelem KX kompenzációs huzalát.
A közbenső vezető törvénye szerint a műszer által kapott teljes hőelektromos potenciál
E'Z (T1, T2)=ES (T1, T3)+EKX (T3, T2) (10)
Ha az S-típusú kompenzáló huzal SC-t helyesen használják anélkül, hogy figyelembe vennénk a kompenzáló huzal ön hibáját, akkor a műszerrel mért teljes potenciál EZ (T1, T2)=ES (T1, T3)+ES (T3, T2) (11)
A rossz kompenzációs vezeték kiválasztása miatt a műszer mérési értéke hibákat eredményezett, amint azt a (10) - (11) egyenlet mutatja.
EZ'-EZ=EKX (T3, T2) -ES (T3, T2) (12)
Ha az S-típusú hőelem működési hőmérséklete 900 fokos, és a vezérlőhelyiség környezeti hőmérséklete 25 fok, még mindig a t 3-- t 2==8 fok szerint, akkor ellenőrizze az S-PAIR és a K-pár kalibrációs táblázatait, és kapja meg a potenciális különbséget, mint például a potenciális különbséget.
EKX (T3, T2) -ES (T3, T2) =0. 278mV
A műszer által mért hőmérséklet magasabb, mint a tényleges hőmérséklet. Ha a műszert 900 fokon vezéreljük, akkor a tényleges érték csak 875,1 fok, 24,9 fokos hiba.
Ha a polaritást a fenti helyzetben ismét megfordítják, akkor a műszer mérési értéke magasabb lesz. Ha a műszer 900 fokot jelenít meg, akkor a tényleges hőmérséklet 933,2 fok, 33,2 fokos hiba.
3. Kompenzációs vezetékek keverése a szokásos vezetékekkel
Gyakorlati alkalmazásokban gyakran kiderül, hogy a szokásos vezetékeket a kompenzáló huzalok összekapcsolására használják elégtelen hosszúságuk miatt, vagy a kompenzáló huzal eltörése után egy rendes huzalrészt csatlakoztatnak.
4, A kompenzáló huzalok használatára vonatkozó óvintézkedések
1. Kompenzációs vezetékek kiválasztása
A kompenzációs huzalt helyesen kell kiválasztani a használt hőelem típusa és annak felhasználásának alkalmával.
2. Kapcsolatkapcsolat
Próbálja meg a két érintkezési pont hőmérsékletét a lehető legközelebb tartani a hőelem csatlakozójához. A műszertani csatlakozási ponton lévő hőmérsékletnek a lehető legközelebb kell lennie. Azokon a területeken, ahol ventilátor van a műszerszekrényben, az érintkezési pontokat meg kell védeni, hogy megakadályozzák a ventilátort közvetlenül a kapcsolattartási pontokra.
3. Használja a hosszát
Mivel a hőelem jele nagyon alacsony, a mikrovolt szintjén, ha nagy távolságra használják, a jel csillapítása és az erős elektromos interferencia a környezetben a hőelem jelének torzulását okozhatja, ami pontatlan hőmérsékleti mérést és szabályozást eredményezhet. Súlyos esetekben a hőmérsékleti ingadozások előfordulhatnak a kontroll során. A tapasztalatok alapján általában jobb, ha a hőelem kompenzációs huzal hosszát 15 méteren belül szabályozza. Ha ez meghaladja a 15 métert, akkor javasolt egy hőmérsékleti adó használata a jel továbbításához. A hőmérséklet-adó a hőmérsékletnek megfelelő potenciális értéket az átvitel közvetlen áramává alakítja, és erős interferencia-képességgel rendelkezik.