Wat is de juiste meetmethode voor kalibratie van thermokoppel?

De kalibratieregulatie van de thermokoppel vereist dat de referentieterminals van het standaard thermokoppel en het geteste thermokoppel worden geïntroduceerd in {{{0}}} graad tijdens kalibratie. Voor edelmetalen thermokoppels (S, R, B -schaalmarkeringen) die worden gebruikt bij kalibratiewerkzaamheden, zijn de draden van de geteste thermokoppels zacht en gemakkelijk te draad; Voor goedkope metalen thermokoppels die worden gebruikt bij kalibratiewerkzaamheden, vanwege de relatief grote diameter van de meeste thermokoppels, is het echter moeilijk om het referentie-uiteinde direct in 0 graden te introduceren. Daarom worden compensatiedraden vaak gebruikt om het vrije uiteinde van het thermokoppel in het vriespunt te introduceren, en vervolgens worden koperen draden gebruikt om het naar het spanningsbereik te leiden van een zeer nauwkeurige digitale multimeter voor meting.

De juiste meetmethode voor het kalibratieproces van het thermokoppel wordt getoond in figuur 1:

Figuur 1 Correcte meetmethode tijdens het kalibratieproces van het thermokoppel

1. Gemeenschappelijke onjuiste verbindingen van compenserende draden

① Er wordt aangenomen dat het vriespunt met compensatiedraden kan worden geëlimineerd, zoals weergegeven in figuur 2.

Figuur 2 Foutmetingsmethode om het vriespunt niet te gebruiken tijdens het kalibratieproces van het thermokoppel

② Er wordt aangenomen dat het aansluiten van compensatiedraden beter is, niet alleen tussen het thermokoppel en het vriespunt, maar ook tussen het vriespunt {0 graad en de zeer nauwkeurige digitale multimeter, zoals weergegeven in figuur 3.

Gebruik bij het controleren van het thermokoppel in figuur 3 een compenserende draad tussen 0 graad en de digitale functietabel

Hieronder vindt u een analyse van de fouten die worden gegenereerd door deze twee bedradingsformulieren (uitgaande van geen compensatiefouten in de compenserende draden):

Wanneer correct aangesloten (zie figuur 1), als het type thermokoppel y is en de compensatiedraad YX is, waarbij de wet van de tussenliggende geleider wordt toegepast, kan de spanning die wordt geaccepteerd door de zeer nauwkeurige digitale multimeter worden verkregen als:

Ez {{{0}} ey (t1, t3)+eyx (t3, t 0) ​​= ey (t1, t0) ------- formule 1

De temperatuur T1 aan het werkende uiteinde van het thermokoppel is precies het thermo -elektrische potentieel ten opzichte van 0 graad, en de lezing kan direct worden vergeleken met de schaal om te bepalen of het aan de vereisten voldoet.

Voor de situatie in figuur 2, de wet van de wet van tussenliggende geleider, is de spanning geaccepteerd door de zeer nauwkeurige digitale multimeter:

Ez=ey (t1, t3)+eyx (t3, t2)=ey (t1, t2) ------- formule 2

Vergeleken met vergelijking (1) is de invoeromgeving T2 van het elektrische meetinstrument precies verschillend van de potentieel bij 0 graad:

Ey (t1, t 0) - ey (t1, t2)=ey (t2, t 0) --------------- formule 3

Als het verificatieresultaat lager is dan de werkelijke potentiële waarde van het thermokoppel volgens de situatie in figuur 2, is het verschil het potentieel van de omgevingstemperatuur van het thermokoppel ten opzichte van 0 graad.

Voor de situatie in figuur 3, de wet van de wet van tussenliggende geleider, is de spanning geaccepteerd door de zeer nauwkeurige digitale multimeter:

Ez {{{0}} y (t1, t3)+eyx (t3, t 0) - eyx (t 0, t2)=ey (t1, t 0) - eyx (t0, t2) -------}}}}} formula 4

Uit de resultaten van de werkuren, hoewel het vriespunt werd toegevoegd, werd de zeer nauwkeurige digitale multimeter gecompenseerd door een compensatiedraad uit het vriespunt te verbinden. Het uiteindelijke resultaat is hetzelfde als figuur 2, waarbij de gemeten waarde lager is dan de werkelijke potentiële waarde van het thermokoppel, en het verschil is nog steeds het potentieel van de omgevingstemperatuur van het thermokoppel ten opzichte van 0 graad.

2. Stel voor om thermokoppel te gebruiken in plaats van het compenseren van draad

Bij de kalibratie van de thermokoppel worden compenserende draden vaak gebruikt voor de verbindingsdraden van goedkope metalen thermokoppels, maar de nauwkeurigheid van thermokoppelcompenserende draden is over het algemeen niet hoog. Volgens relevante nationale normen is de tolerantie van compenserende draden voor thermokoppels van precisiekwaliteit ± 2,5 graden voor S-couples en ± 1,5 graden voor K-couples. Dit introduceert te veel fout voor de kalibratie van thermokoppel en kan leiden tot ongekwalificeerde resultaten voor gekwalificeerde thermokoppels.

Het doel van het gebruik van thermokoppelcompensatiedraden in kalibratie is het compenseren van de temperatuur T3 bij de thermokoppeluitgangsterminal naar de vereiste t 0 (0 graad) voor kalibratie (zoals weergegeven in figuur 1). Volgens de praktijk wordt voor de kalibratie van goedkope metalen thermokoppels gebruikt, een werkkwaliteit I φ 0. 5 mm thermokoppel draadaansluiting gebruikt, met een flexibele draaddiameter, eenvoudige bedrading en lage kosten. Grade I thermokoppels, als compensatiedraden, moeten kalibratie ondergaan en correctiewaarden introduceren, anders zullen ze fouten introduceren van (0. 4-1. 5) graad; Voor de kalibratie van precious metalen thermokoppels (vooral S- en R-type thermokoppels met een lengte van {{1 0}} mm, die niet direct in de referentie-eindthermostaat kan worden geplaatst vanwege hun korte draden), een üptie van de first-class van het gebruik van de Accuiting Niveau van ± 1 graad) De thermokoppel draden naar de positieve en negatieve polen van het geteste thermokoppel, en het effect is zeer ideaal. Het gebruik van thermokoppel draden voor de verificatie van edelmetalen thermokoppels is inderdaad ideaal, maar de kosten zijn niet laag. Overeenkomstige compenserende draden kunnen ook worden gebruikt, maar ze moeten worden gekalibreerd en alleen worden gebruikt nadat correctie praktische betekenis heeft.

In theorie, volgens de homogene geleiderwet van thermokoppels, is het thermo -elektrische potentieel van een homogene geleider alleen gerelateerd aan de temperatuur bij de kruising van de twee uiteinden en is onafhankelijk van de temperatuurverdeling langs de hete elektrode. Dus het thermokoppel is direct verbonden met een thermokoppeldraad en de twee elektroden van het thermokoppel strekken zich rechtstreeks uit van de thermokoppeldraad tot het vriespunt, zonder de tussenliggende temperatuur T3 te overwegen (zie figuur 1).

Met behulp van compenserende draden voor verbinding is het vereist dat de temperatuur van de twee aansluituiteinden van het thermokoppel consistent is bij T3. In de werkelijke verificatie bevindt het vrije uiteinde van het thermokoppel zich echter aan het einde van de verificatieoven en is de temperatuur aan het uiteinde zeer hoog. De invloed van straling en convectieve warmteoverdracht op de omgeving is aanzienlijk, waardoor het moeilijk is om een ​​consistente temperatuur te bereiken aan het vrije uiteinde van het geverifieerde thermokoppel. Dus in het verificatieproces wordt de fout veroorzaakt door inconsistente temperatuur aan de uiteinden opgenomen in de verificatieresultaten van het thermokoppel. Door verbinding te maken met thermokoppel draden, zelfs als de temperatuur aan het vrije uiteinde van het thermokoppel niet consistent is, heeft dit geen invloed op de kalibratieresultaten.

3. Selectie en gebruik van koperen draden

Introduceer het vrije uiteinde van het thermokoppel in het vriespunt en verbind het met het meetuiteinde van de zeer nauwkeurige digitale multimeter met behulp van koperen draden uit het vriespunt. Sommige voorschriften voor thermokoppel hebben dergelijke bepalingen, terwijl anderen dat niet doen. Volgens de verificatievoorschriften van "goedkope metalen thermokoppels voor werk", is het expliciet vereist dat de looddraden van het thermokoppelreferentie -uiteinde moeten worden aangesloten met behulp van koperen draden van hetzelfde materiaal, en het contact moet goed zijn; Hoewel de verificatievoorschriften voor "edelmetalen thermokoppels voor werk" bepalen in het schematische diagram van het verificatieprincipe dat het referentie -uiteinde van het thermokoppel moet worden aangesloten op de conversieschakelaar (directionele schakelaar), geven ze niet op welk type looddraad te gebruiken. Daarom hebben sommige personeelsleden onnodige details toegevoegd en gebruikte compensatiedraden (de veroorzaakte fouten zijn hierboven geanalyseerd).

De vereisten voor de looddraden van de thermokoppelreferentie -terminal zijn vrij streng. De draden die zijn verbonden met de twee polen van het thermokoppel moeten in twee secties worden gesneden met behulp van dezelfde koperdraad en verbonden met de referentieterminals van de twee polen van het thermokoppel respectievelijk (de weerstand van de koperdraad bij 2 0 graad moet minder zijn dan 0,01724 μ ω · m). Omdat ze niet dezelfde koperdraad zijn, hoewel hun weerstand aan de vereisten voldoet, zijn er ook verschillen tussen hen. Daarom zal het paar bestaande uit twee koperen draden extra thermo -elektrische potentieel in het thermokoppelcircuit genereren onder het effect van temperatuurverschil. De grootte van deze elektromotorische kracht is gerelateerd aan het verschil in materiaal tussen de twee koperen draden en het temperatuurverschil tussen de twee uiteinden van de koperen draden, die bepaalde fouten in het geteste thermokoppel zullen introduceren.

Bovendien moet de verbinding tussen de koperdraad en de referentieterminal van de thermokoppel -elektrode goed contact hebben. Het is bewezen dat de methode om een ​​vismond te gebruiken om te klemmen nog steeds op grote schaal wordt aangenomen door veel kalibratiepersoneel. Deze methode introduceert echter een fout van {{{0}}}. 5-1. 0 graad in het detectiecircuit, en deze fout is geen vaste waarde, soms voldoende om het oordeel van de kalibratieresultaten te beïnvloeden.