Correcte selectie van thermokoppels en redenen voor meetfouten

Thermokoppels, als een van de belangrijke sensoren in temperatuurmeting op het gebied van industriële automatiseringscontrole, hebben grote bijdragen geleverd aan temperatuurmeting in verschillende industrieën. Het wordt veel gebruikt op het gebied van geautomatiseerde temperatuurregeling in verschillende industrieën vanwege de eenvoudige structuur, nauwkeurige temperatuurmeting, breed meetbereik en eenvoudig onderhoud. Het is echter juist omdat het thermokoppel zelf een eenvoudige structuur heeft en gemakkelijk te installeren is en te gebruiken dat de selectie van belangrijke parameters zoals indexeringsnummer en invoegdiepte vaak over het hoofd wordt gezien tijdens het selectieproces, wat resulteert in meetfouten en zelfs schade aan het thermokoppel tijdens gebruik. Bovendien hebben meetfouten veroorzaakt door een reeks problemen zoals temperatuurcompensatie, thermische responstijd, thermische impedantie en afbraak van thermokoppel tijdens het meetproces ook aanzienlijke problemen en zelfs ernstige economische verliezen gebracht voor werkelijke gebruikers. Voorafgaand aan de toenemende nadruk op instrumentveiligheid, meetnauwkeurigheid, levensduur en stabiliteit in moderne industriële automatiseringscontrole, hebben een groot aantal onderzoekers en technici van thermische instrumentatie uitgebreid onderzoek uitgevoerd naar de nauwkeurigheid van de temperatuurmeting, aanpassingsvermogen en temperatuurmeetstructuur van thermokoubalen. Op basis van de selectie en praktische toepassing van thermokoppels analyseert dit artikel en gaat het uit op het kiezen van het aanpassingsvermogen van verschillende schaalmarkeringen en temperatuurmetingen van thermokoppels, de selectie van temperatuurmeetpuntposities en hoe de inservatiediepte van thermokoppels correct te selecteren. Tegelijkertijd werd een analyse uitgevoerd op de meetfouten veroorzaakt door temperatuurcompensatie, thermische responstijd, thermische impedantie en afbraak van thermokoppel tijdens het gebruik van thermokoppels en werden oplossingen verstrekt. Ik hoop dat het nuttig kan zijn voor de juiste temperatuurmeting en langdurige temperatuurmeting van thermokoppels.
1. Selectie van thermokoppels
Thermokoppels worden veel gebruikt vanwege hun eenvoudige werking, maar in het initiële selectieproces wordt vaak meer aandacht besteed aan parameters gerelateerd aan de installatie en veiligheid van thermokoppel, zoals de installatie -interface en het drukweerstandsniveau van het mouwmateriaal. Het aanpassingsvermogen, het temperatuurmetingsbereik en de invoegdiepte van thermokoppels kunnen echter gemakkelijk worden genegeerd, wat de resultaten van de temperatuurmeting beïnvloedt.
1.1 Selectie van indexnummer van het thermokoppel
De selectie van het indexeringsnummer van het thermokoppel wordt meestal bepaald op basis van de werktemperatuur van het gemeten medium. In het algemeen delen we volgens het temperatuurmetingsbereik van verschillende indexeringsaantallen thermokoppels en daadwerkelijk gebruik, ruwweg thermokoppels in drie categorieën: gemiddelde lage temperatuur, gemiddelde hoge temperatuur en hoge temperatuur -indexeringsthermokoppels. Hieronder vindt u een analyse en discussie over het kiezen van thermokoppels voor deze drie temperatuurmetingbereiken.
1.1.1 Selectie van thermokoppels op gemiddelde en lage temperatuur
Indien gebruikt voor lage temperatuurmeting (-200 graad ~ +350 graad), kan een th-schaal thermokoppel worden geselecteerd. Voor gemiddelde en lage temperatuurmeting (-40 graad ~ +700 graad) kan een ej-schaal thermokoppel worden geselecteerd. Vanwege het feit dat de positieve elektroden van het TJ -schaal thermokoppel echter zijn gemaakt van zuivere koperen en zuivere ijzermaterialen, worden ze gemakkelijk geoxideerd tijdens de productie en het gebruik van het product, zodat ze niet kunnen worden gebruikt voor temperatuurmeting in oxiderende omgevingen. Het wordt aanbevolen om een ​​e-schaal thermokoppel te gebruiken voor temperatuurmeting in een oxiderende omgeving. Het e-index thermokoppel bedekt niet alleen het temperatuurmeetbereik van het J-Index-thermokoppel, maar heeft ook een grote thermo-elektrische potentiële output, hoge gevoeligheid, goede stabiliteit en betere oxidatieweerstand dan de TJ Index Thermocouple. Het kan worden gebruikt bij het oxideren van en inerte gasomgevingen, maar kan niet direct worden gebruikt in zwavel en het verminderen van gasomgevingen bij hoge temperaturen. Dit zal resulteren in significante fouten in de thermo-elektrische potentiële uniformiteit van het e-index thermokoppel.
1.1.2 Selectie van thermokoppels op middelhoge en hoge temperatuur
K. N-graad thermokoppel is een veel gebruikte goedkope metalen thermokoppel in de huidige markt, voornamelijk gebruikt voor temperatuurmeting in zones met gemiddelde en hoge temperatuur ({-40 graad ~ +1200 graad). Onder hen bezetten K-index-thermokoppels een absoluut marktaandeel vanwege hun goede lineariteit, groot thermo-elektrisch potentieel, hoge gevoeligheid, goede stabiliteit en uniformiteit, sterke oxidatieweerstand en lage prijs. Het N-Index-thermokoppel is een nieuwste internationaal gestandaardiseerd thermokoppel dat twee belangrijke nadelen van het K-Index-thermokoppel met succes overwint, namelijk het onstabiele thermo-elektrische potentieel veroorzaakt door het geordende rooster van nikkelchroom tussen 300 en 500 graden; De thermische elektrische potentiële instabiliteit veroorzaakt door preferentiële oxidatie van nikkelchroomlegering op ongeveer 800 graden. De uitgebreide prestaties zijn superieur aan die van K-Index-thermokoppels, waardoor het een veelbelovend thermokoppel voor ontwikkeling is. Een groot nadeel van N-graden thermokoppels is echter de grote niet-lineaire fout in het lage temperatuurbereik (-200 graad ~ 400 graden) en het harde en moeilijke machinemateriaal.
1.1.3 Selectie van thermokoppels op hoge temperatuur
S R. Het B-Grade-thermokoppel wordt een edelmetaal thermokoppel genoemd omdat de positieve en negatieve elektroden zijn gemaakt van platina en platina rhodiumlegering. Het is een thermokoppel dat geschikt is voor het meten van gebieden op hoge temperatuur (800 graden ~ 1600 graden). De aanbevolen langetermijngebruiktemperatuur voor S- en R-schaal thermokoppels is (800 graden ~ 1300 graden), en de aanbevolen langetermijngebruiktemperatuur voor B-schaal thermokoppels is (800 graden ~ 1600 graden). Vanwege hun nauwkeurigheid van de hoge temperatuur, goede stabiliteit, breed temperatuurmetingsbereik en bovengrens met hoge temperatuur, worden deze edelmetalen thermokoppels met verschillende diploma op grote schaal gebruikt bij de toepassingen met een hoge temperatuur boven 1000 graden, zoals metallurgie, glas, keramiek en andere industrieën. De tekortkomingen omvatten een laag thermo-elektrisch potentieel, lage gevoeligheid, verminderde mechanische sterkte bij hoge temperaturen, hoge gevoeligheid voor vervuiling en dure edelmetaalmaterialen, wat resulteert in een grote eenmalige investering. Maar over het algemeen zijn edelmetalen thermokoppels nog steeds de belangrijkste kracht in temperatuurmeting in gebieden op hoge temperatuur. Met de continue verbetering van de productietechnologie van de thermokoppel kunnen ze elektrodedraden effectief beschermen tegen besmetting bij hoge temperaturen en de levensduur van producten verbeteren.