Sử dụng đúng dây bù cặp nhiệt điện trong đo nhiệt độ

Các dây bù cặp nhiệt điện đã được sử dụng rộng rãi trong đo nhiệt độ cặp nhiệt điện. Nếu bạn hiểu nguyên tắc, chức năng, phương pháp hành động và biện pháp phòng ngừa của dây bù cặp nhiệt điện, bạn có thể sử dụng đầy đủ chức năng của dây bù cặp nhiệt điện, nếu không nó sẽ gây tác dụng ngược. Trong sản xuất công nghiệp, mặc dù các cặp nhiệt điện đã được sử dụng rộng rãi làm cảm biến nhiệt độ để đo và kiểm soát nhiệt độ, và mọi người quen thuộc với chúng, nếu phương pháp sử dụng chính xác không được chú ý, nó có thể gây ra sự sai lệch đáng kể trong đo lường và kiểm soát nhiệt độ, và trong trường hợp nghiêm trọng, gây ra tổn thất kinh tế. Do đó, nó nên được thực hiện nghiêm túc.
1, Giới thiệu về nguyên tắc đo nhiệt độ của cặp nhiệt điện
Một mạch bao gồm hai vật liệu đồng nhất khác nhau A và B được gọi là cặp nhiệt điện. A. Các điểm tiếp xúc được kết nối ở cả hai đầu của vật liệu B được biểu thị bằng J1 và J2 tương ứng. Nếu nhiệt độ T1 và T2 của các điểm tiếp xúc của J1 và J2 là khác nhau, thì điện thế sẽ được tạo ra trong mạch, thường được gọi là điện thế. Khi A Vật liệu của B - Thời gian, cường độ của điện thế điện áp phụ thuộc vào chênh lệch nhiệt độ giữa T1 và T2, được biểu thị bằng công thức là
EAB (T1, T2)=EAB (T1)+EBA (T2)=EAB (T1) -EAB (T2) (1)
Trong công thức: Vật liệu EAB (T1, T2) là cặp nhiệt điện của B có sự khác biệt tiềm năng nhiệt điện giữa nhiệt độ tiếp giáp T1 và T2.
EAB (T1) - A tiềm năng tại điểm B khi nhiệt độ là T1.
EAB (T2), EBA (T1) - Một tiềm năng tại nhiệt độ B điểm B T2 bằng độ lớn và đối diện trong dấu hiệu.
Để thống nhất các vật liệu cặp nhiệt nhiệt và chuẩn hóa chúng, các tiêu chuẩn quốc gia có liên quan đã quy định thành phần của vật liệu cặp nhiệt điện A Các thành phần của độ tinh hóa B và cung cấp một hình thức kết hợp của vật liệu B được đặt tên với một chữ cái, chẳng hạn như các loại Được trình bày ở đây dưới dạng t 0 và các loại bảng hiệu chuẩn cặp nhiệt điện được thực hiện để dễ dàng tham khảo và tính toán.
So với hình thức trong Hình 1, công thức (1) được chuyển thành
EAB (TI, T2)=EAB (T1, T 0)-EAB (T2, T 0) (2)
Công thức (2) là công thức thực tế mà chúng tôi hiện đang sử dụng, miễn là chúng tôi biết T1 T2, EAB (TI, T 0) và EAB (T2, T 0) có thể được tìm thấy từ bảng tốt nghiệp.
Hai dây bù cặp nhiệt điện
Đầu tiên, hãy phân tích luật dây dẫn kết nối và luật nhiệt độ trung gian của các cặp nhiệt điện.
Trong các ứng dụng thực tế, luôn có một khoảng cách giữa các dụng cụ đo lường và kiểm soát và cặp nhiệt điện. Các vật liệu C và D ở giữa cũng là hai vật liệu đồng nhất. Theo luật của dây dẫn trung gian trong các cặp nhiệt điện, biểu thức cho tổng số điện thế được đo có thể được lấy như sau:
EZ=EAB (T1, T3)+ECD (T3, T2) (3)
Phương trình (3) là định luật của dây dẫn kết nối cặp nhiệt điện. Nếu kết nối không nằm trong một phần, tổng tiềm năng EZ cũng là tổng của mỗi phần. Trong phép đo, chúng tôi hy vọng rằng tổng tiềm năng ở đầu đo là EAB cặp nhiệt điện (T1, T2), thuận tiện cho việc kiểm soát phép đo của thiết bị để ngăn chặn tiềm năng bổ sung được tạo ra bởi các kết nối trung gian. Biểu thức là:
EAB (T1, T2)=EZ=EAB (T1, T3)+EAB (T3, T2) (4)
Trong phương trình (4), T3 được gọi là nhiệt độ trung gian, do đó nó còn được gọi là định luật nhiệt độ trung gian. Điều này đòi hỏi chúng ta phải tìm một CD vật liệu nhất định, đặc điểm của anh ấy là:
ECD (T3, T2)=EAB (T3, T2) (5)
Vật liệu thỏa mãn phương trình (5) được gọi là dây bù của cặp nhiệt điện. Bởi vì có nhiều loại cặp nhiệt điện, cũng có nhiều loại dây bù cặp nhiệt điện.
3, các lỗi phổ biến trong việc sử dụng dây bù và các lỗi kết quả
1. Kết nối các đầu cuối dương và âm của dây bù cặp nhiệt điện ngược với cặp nhiệt điện
Nếu các cực dương và âm của dây bù cặp nhiệt điện được kết nối ngược lại với các cực dương và âm của cặp nhiệt điện, và các cực dương và âm của cặp nhiệt điện được kết nối chính xác với các cực dương và âm của thiết bị, lấy ví dụ về cặp nhiệt k-loại. Lỗi này khá phổ biến trong các ứng dụng vì sau khi kết nối, xu hướng thay đổi nhiệt độ của đối tượng được kiểm soát phù hợp với thiết bị hiển thị. Hơn nữa, nhiều sản phẩm dây bù cặp nhiệt điện hiện có ghi nhãn không chuẩn, gây khó khăn cho việc phân biệt; Một số nhà sản xuất thậm chí nhãn màu không chính xác. Dưới đây là một phân tích về các lỗi gây ra bởi tình huống này.
Nếu được kết nối chính xác, tổng tiềm năng nhiệt điện mà thiết bị nhận được là
EZ=EK (TI, T3)+EKX (T3, T2)=EK (T1, T3)+EK (T3, T2)=EK (T1, T2)
Do lỗi kết nối, theo luật của các dây dẫn trung gian, tổng tiềm năng nhiệt điện mà thiết bị nhận được là
EZ=EK (T1, T3)+EKX (T3, T2) (7)
Đối với các dây bồi thường mở rộng KX, có
E'KX (T3, T2) =- EKX (T3, T2) =-- EK (T3, T2) (8)
Tính toán lỗi được tạo bởi giá trị đo dụng cụ
EZ'-EZ=EK (T1, T3) -EK (T3, T2) -EK (T1, T3) -EK (T3, T2) =-2 EK (T3, T2) (9)
Nhiệt độ gần lò công nghiệp nói chung cao hơn ít nhất 8 độ so với nhiệt độ trong phòng điều khiển. Vì vậy, lỗi kết quả là chính xác gấp đôi giá trị bù của dây bù. Đối với các cặp nhiệt điện loại K, giá trị tiềm năng khác biệt thường là khoảng 40C/(μ v) và nhiệt độ đo được thấp hơn khoảng 16 độ so với nhiệt độ thực tế. Nếu nhiệt độ điều khiển được đặt ở 600 độ, nhiệt độ thực tế phải vào khoảng 616 độ.
Từ phân tích trên, có thể thấy rằng khi các cực dương và âm của dây bù cặp nhiệt điện được đảo ngược, nó không chỉ không bù mà còn tăng gấp đôi lỗi so với việc không kết nối dây bù. Do đó, sự phân cực của dây bồi thường phải được tính đến khi kết nối nó.
2. Mô hình dây bù được sử dụng không chính xác
Nếu cùng loại dây bù được ghép nối với cùng loại cặp nhiệt điện, các lỗi vẫn sẽ xảy ra nếu loại dây bù được chọn không chính xác. Giả sử một cặp nhiệt điện loại S được sử dụng, dây bù KX của cặp nhiệt điện loại K được chọn.
Theo luật của dây dẫn trung gian, tổng tiềm năng nhiệt điện mà nhạc cụ nhận được là
E'Z (T1, T2)=ES (T1, T3)+EKX (T3, T2) (10)
Nếu dây bù S SC được sử dụng chính xác mà không xem xét lỗi của dây bù, thì tổng tiềm năng được đo bằng thiết bị là EZ (T1, T2)=ES (T1, T3)+ES (T3, T2) (11)
Do chọn dây bù sai, giá trị đo của thiết bị dẫn đến các lỗi như được hiển thị trong các phương trình (10) - (11)
EZ'-EZ=EKX (T3, T2) -es (T3, T2) (12)
Nếu nhiệt độ làm việc của cặp nhiệt điện loại S là 900 độ và nhiệt độ môi trường trong phòng điều khiển là 25 độ, vẫn theo T 3-- t 2==8
EKX (T3, T2) -es (T3, T2) =0. 278MV
Nhiệt độ được đo bằng thiết bị cao hơn nhiệt độ thực tế. Nếu thiết bị được điều khiển ở 900 độ, giá trị thực tế chỉ là 875,1 độ, với lỗi 24,9 độ.
Nếu độ phân cực bị đảo ngược lại trong tình huống trên, giá trị đo dụng cụ sẽ cao hơn. Khi thiết bị hiển thị 900 độ, nhiệt độ thực tế là 933,2 độ, với lỗi 33,2 độ.
3. Trộn dây bù với dây thông thường
Trong các ứng dụng thực tế, người ta thường thấy rằng các dây thông thường được sử dụng để kết nối dây bù do độ dài không đủ của chúng hoặc một phần dây thông thường được kết nối sau khi dây bù bị hỏng.
4, Thận trọng khi sử dụng dây bù
1. Lựa chọn dây bồi thường
Dây bù phải được chọn chính xác theo loại cặp nhiệt điện được sử dụng và nhân dịp được sử dụng.
2. Kết nối liên hệ
Cố gắng giữ nhiệt độ của hai điểm tiếp xúc càng gần với thiết bị đầu cuối cặp nhiệt điện. Nhiệt độ tại điểm kết nối với thiết bị đầu cuối dụng cụ phải càng gần càng tốt. Ở những khu vực có quạt trong tủ nhạc cụ, các điểm tiếp xúc cần được bảo vệ để ngăn quạt thổi trực tiếp vào các điểm tiếp xúc.
3. Sử dụng chiều dài
Do tín hiệu của cặp nhiệt điện rất thấp, ở cấp độ microvolt, nếu được sử dụng trong một khoảng cách dài, suy giảm tín hiệu và nhiễu điện mạnh trong môi trường có thể gây ra sự biến dạng của tín hiệu cặp nhiệt điện, dẫn đến đo nhiệt độ và kiểm soát nhiệt độ không chính xác. Trong trường hợp nghiêm trọng, biến động nhiệt độ có thể xảy ra trong quá trình kiểm soát. Dựa trên kinh nghiệm, tốt hơn là kiểm soát chiều dài của dây bù cặp nhiệt điện trong vòng 15 mét. Nếu nó vượt quá 15 mét, nên sử dụng máy phát nhiệt độ để truyền tín hiệu. Máy phát nhiệt độ chuyển đổi giá trị tiềm năng tương ứng với nhiệt độ thành dòng điện trực tiếp để truyền và có khả năng chống giao thoa mạnh.