A hőelem hőmérsékletének mérésének és alkalmazásának alapelve mészkemencékben

A hőelemek az ipari egyik leggyakrabban használt hőmérsékleti detektáló alkatrész, annak előnyei a következők: ① Nagy mérési pontosság. Mivel a hőelem közvetlenül érintkezik a mért objektummal, a közbenső közepes széles mérési tartomány nem befolyásolja. Az általánosan használt hőelemek folyamatosan mérhetők a -50 ~ +1600 fokról, és néhány speciális hőeleme akár - 269 fokot is mérhet (például arany vas nikkel -króm króm krómcsoportok), a +2800 fokig (például a Tungsten Rhenium Heverouple) egyszerű konstrukcióig és az egyszerű felhasználásig. A hőelemek általában két különféle típusú fémhuzalból állnak, és nem korlátozzák a méret vagy a nyílás. Kívülről van védőhüvelyük, így nagyon kényelmesebbé teszik őket.
1.1 A hőelem hőmérsékleti mérésének alapelve
Hegíteni két különböző anyagot a vezetőkből vagy az A és B félvezetőkből, hogy zárt áramkört képezzenek. Ha az A és B vezetők két rögzítési pontja között hőmérsékleti különbség van, akkor az elektromotív erő jön létre közöttük, ami az áramkörben egy bizonyos nagyságrendű áramot eredményez. Ezt a jelenséget hőelektromos hatásra hívják fel. A hőelemek ennek a hatásnak a felhasználásával működnek.
1.2 A hőelemek típusai és szerkezeti formái
(1) A hőelemek típusai
Az általánosan használt hőelemek két kategóriába sorolhatók: szabványosított hőelemek és nem szabványosított hőelemek. A standardizált hőelemek olyan hőelemekre vonatkoznak, amelyeket a nemzeti szabványokban meghatároztak a hőelektromos potenciál és a hőmérséklet közötti kapcsolatukra, megengedhető hibákkal, és egységes standard skálával rendelkeznek. A nem szabványosított hőelemeket egy bizonyos tartományon vagy nagyságrendben használják a szabványosított hőelemekhez képest, általában nincs egységes kalibrációs táblázat, főleg bizonyos különleges alkalmakkori mérésekhez,
(2) A hőelem szerkezeti formája
A hőelem megbízható és stabil működésének biztosítása érdekében annak szerkezeti követelményei a következők:
① A hőelem alkotó két hőelektromos elektródának hegesztése szilárdnak kell lennie
② A két hőelektromos elektródot jól kell szigetelni egymástól, hogy megakadályozzák a rövidzárlatokat;
③ A kompenzáló huzal és a hőelem szabad vége közötti kapcsolatnak kényelmesnek és megbízhatónak kell lennie;
④ A védőhüvelynek biztosítania kell a hőelektromos elektród és a káros közegek között elegendő elkülönítést.
(3) A hőelem hideg végének hőmérsékleti kompenzációja
Annak a ténynek köszönhetően, hogy a hőelemek anyagai általában drágák (különösen ha nemesfémeket használnak), és a hőmérsékleti mérési pont és a műszer közötti távolság messze van a hőelem anyagok megmentése és a költségek csökkentése érdekében, a kompenzációs vezetékeket általában a hőelem hideg végének (szabad vége) meghosszabbításához használják egy hőmérséklet -stabil vezérlési helyiségre, és összekapcsolják a műszerterminálokhoz. Hangsúlyozni kell, hogy a hőelem kompenzációs huzal csak a hőelektromos elektród meghosszabbításához szolgál, ami a hőelem hideg végét a vezérlőhelyiségben lévő műszeres terminálra költözik. Maga önmagában nem tudja kiküszöbölni a hőmérsékletváltozások a hideg végén a hőmérséklet mérésére gyakorolt ​​hatását, és nincs kompenzációs hatása. Ezért más korrekciós módszerekre van szükség a hideg véghőmérséklet -változások hőmérséklet -mérésére gyakorolt ​​hatásainak kompenzálásához.
A hőelem kompenzációs vezetékek használatakor a modell illesztésére figyelmet kell fordítani, a polaritást nem lehet helytelenül összekapcsolni, és a kompenzációs huzal és a hőelem közötti csatlakozási végnél nem haladhatja meg a 100 fokot.
(4) A hőmérséklet -mérő eszközök osztályozása
A hőmérséklet-mérőeszközöket két kategóriába lehet osztani a hőmérséklet-mérési módszerek alapján: érintkezés és nem érintkezés. Általánosságban elmondható, hogy az érintkezési hőmérséklet -mérőeszközök viszonylag egyszerűek, megbízhatóak és nagy mérési pontossággal rendelkeznek; Ugyanakkor a hőmérséklet -mérőelem és a mért közeg közötti elegendő hőcsere szükségessége, valamint a hő -egyensúly elérésének bizonyos időtartamának szükségessége késlelteti a hőmérséklet -mérést. Ugyanakkor a magas hőmérsékletű ellenálló anyagok korlátozásai miatt nem alkalmazható nagyon magas hőmérsékleti mérésekhez. A nem érintkezési műszer hőmérsékletének mérése a hőmérséklet hőmérsékletének mérésére szolgáló hőkemutatás elvén alapul. A hőmérséklet -mérő elemnek nem kell érintkeznie a mért tápközeggel, széles hőmérsékleti mérési tartományt tartalmaz, a hőmérséklet -mérés felső határa nem korlátozza, és nem károsítja a mért objektum hőmérsékleti mezőjét. A reakciósebesség általában gyors; A külső tényezők, például a tárgy emisszióképessége, a mérési távolság, a füst és a vízgőz miatt azonban a mérési hiba viszonylag nagy.
Két hőelem alkalmazása mészkemencékben
2.1 Feltételek, amelyek szerint a hőelemeknek megfelelnek, ha gázos lime kemencében használják
1) A hőmérsékleti jellemző görbének meg kell felelnie a szükséges hőmérsékleti pontosságnak;
2) a kimeneti jelet könnyen feldolgozható;
3) a sodródás és az időváltozás viszonylag kicsi, és felcserélhető;
4) A hőmérsékleten kívüli fizikai mennyiségekre nem érzékeny
5) kis méretű, könnyen telepíthető;
6) jó mechanikai, kémiai és sugárzási tulajdonságokkal rendelkezik;
7) Biztonságos és nem mérgező.
2.2 Hibafaktorok és óvintézkedések a hőelem észlelésére
1) Ha az érzékelő összeszerelési módszere nem megfelelő, akkor az érzékelő hőmérséklete különbözik a mért hőmérséklettől;
2) figyeljen az érzékelő maximális üzemi hőmérsékletére és megengedett hibájára;
3) figyeljen az érzékelők munkaidőjére;
4) a hőelemek kompenzációs vezetékei és hűtési kompenzációja hibákat okozhatnak;
5) Figyelembe kell venni a tesztelő eszközök hibáit is.
2.3 A hőelem használatának a környező környezetre gyakorolt ​​hatása
1) mágneses mező
A hőelem anyagok szerkezeti változásokon menhetnek át nagynyomású környezetben a csökkentett atomi távolság miatt, és további nyomást gyakorolhatnak a hőmérsékleti gradiens mezőkben is. A nagyfeszültségű eszközöket helyesen lehet megtervezni és ésszerűen elrendezhetők a mérési meleg áramkör számára, hogy minimalizálják annak hatását.
2) Nukleáris sugárzás
A termikus neutronok sugárzása alatt a hőelem anyagok a hőelektromos energia változásán mennek keresztül, mivel egyes elemek instabil izotópokká alakulnak, amelyek majd más elemekké bomlanak. Ezért a kis neutron keresztmetszetű hőelem anyagokat és az instabil izotópokat nem választják ki.