Hva er riktig målemetode for termoelementkalibrering?

Termoelementets kalibreringsregulering krever at referanseterminalene til standard termoelement og det testede termoelementet blir introdusert i {{0}} grad under kalibrering. For edle metalltermoelementer (S, R, B skalaer) som brukes i kalibreringsarbeid, er ledningene til de testede termoelementerne myke og enkle å koble; For lavprismetall termoelementer brukt i kalibreringsarbeid, på grunn av den relativt store diameteren til de fleste termoelementer, er det imidlertid vanskelig å direkte introdusere referanseenden til 0 grad. Derfor brukes kompensasjonsledninger ofte for å introdusere den frie enden av termoelementet i frysepunktet, og deretter brukes kobbertrådene til å lede det ut til spenningsområdet for et digitalt multimeter med høy presisjon for måling.

Riktig målemetode for kalibreringsprosess for termoelement er vist i figur 1:

Figur 1 Riktig målemetode under kalibreringsprosessen

1. Vanlige feil tilkoblinger med kompenserende ledninger

① Det antas at med kompensasjonsledninger kan frysepunktet elimineres, som vist i figur 2.

Figur 2 Feilmålingsmetode for ikke å bruke frysepunkt under kalibreringsprosessen for termoelement

② Det antas at kobling av kompensasjonsledninger er bedre, ikke bare mellom termoelementet og frysepunktet, men også mellom frysepunktet 0 grad og den høye presisjonen digitale multimeter, som vist i figur 3.

Når du sjekker termoelementet i figur 3, bruk en kompenserende ledning mellom 0 grad og den digitale funksjonstabellen

Nedenfor er en analyse av feilene generert av disse to ledningsskjemaene (forutsatt ingen kompensasjonsfeil i kompenserende ledninger):

Når den er koblet riktig (se figur 1), hvis typen termoelement er y og kompensasjonsledningen er yx, og bruker loven til mellomleder, kan spenningen akseptert av den høye presisjonen digital multimeter oppnås som:

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

Temperaturen T1 ved arbeidsenden av termoelementet er nøyaktig det termoelektriske potensialet i forhold til 0 grad, og avlesningen kan direkte sammenlignes med skalaen for å bestemme om den oppfyller kravene.

For situasjonen i figur 2, som anvender loven om mellomleder, er spenningen som er akseptert av den høye presisjonen digitale multimeter:

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

Sammenlignet med ligning (1) er inngangsmiljødemperaturen T2 for det elektriske måleinstrumentet nøyaktig forskjellig fra potensialet ved 0 grad:

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

Hvis bekreftelsesresultatet er lavere enn den faktiske potensielle verdien av termoelementet i henhold til situasjonen i figur 2, er forskjellen potensialet i termoelementets omgivelsestemperatur i forhold til 0 grad.

For situasjonen i figur 3, som anvender loven om mellomleder, er spenningen som er akseptert av den høye presisjonen digitale multimeter:

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

Fra resultatene fra arbeidstiden, selv om frysepunktet ble lagt til, ble det digitale multimeter med høy presisjon kompensert i revers ved å koble til en kompensasjonsledning fra frysepunktet. Det endelige resultatet er det samme som figur 2, der den målte verdien er lavere enn den faktiske potensielle verdien av termoelementet, og forskjellen er fremdeles potensialet i termoelementets omgivelsestemperatur i forhold til 0 grad.

2. Foreslå å bruke termoelement i stedet for å kompensere ledningen

I termoelementkalibrering brukes ofte kompenserende ledninger for koblingsledningene til lavprismetall termoelementer, men nøyaktigheten til termoelementets kompenserende ledninger er generelt ikke høy. I henhold til relevante nasjonale standarder er toleransen for å kompensere ledninger for termoelementer i presisjonskvalitet ± 2,5 grader for S-par og ± 1,5 grader for K-par. Dette introduserer for mye feil for termoelementkalibrering og kan føre til ukvalifiserte resultater for kvalifiserte termoelementer.

Hensikten med å bruke termoelementkompensasjonsledninger i kalibrering er å kompensere temperaturen T3 ved termoelementets utgangsterminal til den nødvendige t 0 (0 grad) for kalibrering (som vist i figur 1). I henhold til praksis, for kalibrering av lavprismetall termoelementer, brukes en arbeidsgrad I φ 0. 5mm termoelementstrådtilkobling, med en fleksibel ledningsdiameter, enkel ledning og lave kostnader. Grad I termoelementer, som kompensasjonsledninger, må gjennomgå kalibrering og innføre korreksjonsverdier, ellers vil de innføre feil i (0. 4-1. 5) grad; For kalibrering av edle metall termoelementer (spesielt s og r type termoelementer med en lengde på {{1 0}} mm, som ikke kan plasseres direkte i referanseenden som er på grunn av deres korte ledninger), en φ 0,3 mm samme polaritet som er quaritet som er ± φ φ φ 0,3 m. Termoelementer kan brukes til å koble termoelementets ledninger til de positive og negative polene til det testede termoelementet, og effekten er veldig ideell. Bruken av termoelementledninger for bekreftelse av edle metall termoelementer er faktisk ideell, men kostnadene er ikke lave. Tilsvarende kompenserende ledninger kan også brukes, men de må kalibreres og bare brukes etter korreksjon har praktisk betydning.

I teorien, i henhold til den homogene lederloven av termoelementer, er det termoelektriske potensialet til en homogen leder bare relatert til temperaturen i krysset mellom de to endene, og er uavhengig av temperaturfordelingen langs den varme elektroden. Så termoelementet er direkte forbundet med en termoelementstråd, og de to elektrodene i termoelementet strekker seg direkte fra termoelementets ledning til frysepunktet, uten å vurdere mellomtemperaturen T3 (se figur 1).

Ved å bruke kompenserende ledninger for tilkobling, kreves det at temperaturen på de to tilkoblingsendene av termoelementet er konsistent ved T3. Imidlertid er den frie enden av termoelementets faktiske bekreftelse plassert på slutten av verifiseringsovnen, og temperaturen på slutten er veldig høy. Påvirkningen av stråling og konvektiv varmeoverføring på området rundt er betydelig, noe som gjør det vanskelig å oppnå jevn temperatur i den frie enden av det bekreftede termoelementet. Så i bekreftelsesprosessen er feilen forårsaket av inkonsekvent temperatur i endene integrert i verifiseringsresultatene til termoelementet. Ved å koble til termoelementledninger, selv om temperaturen i den frie enden av termoelementet ikke er konsistent, påvirker den ikke kalibreringsresultatene.

3. Valg og bruk av kobberledninger

Introduser den frie enden av termoelementet i frysepunktet, og koble den til måleenden av det digitale multimeteret med høy presisjon ved hjelp av kobberledninger fra frysepunktet. Noen kalibreringsforskrifter for termoelement har slike bestemmelser, mens andre ikke gjør det. I henhold til verifiseringsforskriften til "lavprismetalltermoelementer for arbeid", er det eksplisitt påkrevd at ledningsledningene til termoelementreferanseenden skal kobles til ved hjelp av kobberledninger med samme materiale, og kontakten skal være god; Selv om verifiseringsforskriften for "edle metall termoelementer for arbeid" er fastsatt i det skjematiske diagrammet av verifiseringsprinsippet om at referanseenden til termoelementet må kobles til konverteringsbryteren (retningsbryter), spesifiserer de ikke hvilken type ledetråd som skal brukes. Derfor har noen personell lagt til unødvendige detaljer og brukt kompensasjonsledninger (feilene som er forårsaket er analysert ovenfor).

Kravene til ledningsledningene til termoelementets referanseterminal er ganske strenge. Ledningene som er koblet til de to polene i termoelementet, må kuttes i to seksjoner ved å bruke den samme kobbertråden og kobles til referanseterminalene til de to polene i termoelementet (henholdsvis resistiviteten til kobbertråden ved 2 0 grad skal være mindre enn 0.01724 μ {m). Fordi de ikke er den samme kobbertråden, selv om deres resistivitet oppfyller kravene, er det også forskjeller mellom dem. Derfor vil paret sammensatt av to kobberledninger generere ytterligere termoelektrisk potensial i termoelementkretsen under effekten av temperaturforskjellen. Størrelsen på denne elektromotorekraften er relatert til forskjellen i materiale mellom de to kobberledningene og temperaturforskjellen mellom de to endene av kobberledningene, som vil introdusere visse feil i termoelementet som testes.

Videre må forbindelsen mellom kobbertråden og referanseterminalen til termoelementelektroden ha god kontakt. Det har blitt bevist at metoden for å bruke en fiskemunn for å klemme fremdeles er bredt adoptert av mange kalibreringspersonell. Imidlertid vil denne metoden introdusere en feil på {{0}}. 5-1. 0 grad i deteksjonskretsen, og denne feilen er ikke en fast verdi, noen ganger nok til å påvirke dommen fra kalibreringsresultatene.