Hvad er den korrekte målemetode til termoelementskalibrering?

Reguleringen af ​​termoelementskalibrering kræver, at referenceterminalerne for standardtermoelementet og den testede termoelement indføres i {{0}} grad under kalibrering. For dyrebare metaltermoelementer (S, R, B -skala -mærker), der bruges i kalibreringsarbejde, er ledningerne af de testede termoelementer bløde og lette at tråd; For lave omkostninger metaltermoelementer, der bruges i kalibreringsarbejde på grund af den relativt store diameter af de fleste termoelementer, er det imidlertid vanskeligt at direkte introducere referencenden til 0-grader. Derfor bruges kompensationsledninger ofte til at introducere den frie ende af termoelementet i frysepunktet, og derefter bruges kobbertråde til at føre det ud til spændingsområdet for et højpræcisions digitalt multimeter til måling.

Den korrekte målemetode til termoelementskalibreringsproces er vist i figur 1:

Figur 1 Korrekt målemetode under termoelementskalibreringsprocessen

1. fælles forkerte forbindelser til kompenserende ledninger

① Det antages, at frysepunktet med kompensationsledninger kan fjernes, som vist i figur 2.

Figur 2 Fejlmålingsmetode til ikke at bruge frysepunktet under termoelementskalibreringsprocessen

② Det antages, at forbindelseskompensationsledninger er bedre, ikke kun mellem termoelementet og frysepunktet, men også mellem frysepunktet 0 grad og det højpræcisions digitale multimeter, som vist i figur 3.

Når du kontrollerer termoelementet i figur 3, skal du bruge en kompenserende ledning mellem 0 grad og tabellen digital funktion

Nedenfor er en analyse af de fejl, der genereres af disse to ledningsformularer (forudsat at der ikke er nogen kompensationsfejl i de kompenserende ledninger):

Når den er tilsluttet korrekt (se figur 1), hvis typen af ​​termoelement er y, og den kompenserende ledning er YX, kan anvende loven for mellemleder, spændingen, der accepteres af det højpræcisions digitale multimeter, opnås som:

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

Temperaturen T1 i den arbejds ende af termoelementet er nøjagtigt det termoelektriske potentiale i forhold til 0 grad, og læsningen kan sammenlignes direkte med skalaen for at afgøre, om det opfylder kravene.

For situationen i figur 2, der anvender loven om mellemleder, er spændingen, der er accepteret af det højpræcisions digitale multimeter,:

Ez=ey (t1, t3)+eyx (t3, t2) {{6} y (t1, t2) ------- Formel 2

Sammenlignet med ligning (1) er inputmiljøetemperaturen T2 for det elektriske måleinstrument nøjagtigt forskelligt fra potentialet ved 0 grad:

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

Hvis verifikationsresultatet er lavere end den faktiske potentielle værdi af termoelementet i henhold til situationen i figur 2, er forskellen potentialet for termoelementets omgivelsestemperatur i forhold til 0 grad.

For situationen i figur 3, anvendelse af mellemlederen, er den spænding, der er accepteret af det højpræcisions digitale multimeter,:

Ez {{0}} ey (t1, t3)+eyx (t3, t {{7}) - eyx (t 0, t2)=ey (t1, t 0) - eyx (t0, t2) -------}} 4

Fra resultaterne af arbejdstiden, selv om frysepunktet blev tilsat, blev den højpræcisions digitale multimeter kompenseret omvendt ved at forbinde en kompensationstråd fra frysepunktet. Det endelige resultat er det samme som figur 2, hvor den målte værdi er lavere end den faktiske potentielle værdi af termoelementet, og forskellen er stadig potentialet i termoelementets omgivelsestemperatur i forhold til 0 grad.

2. Foreslå at bruge termoelement i stedet for at kompensere ledning

I termoelementkalibrering bruges ofte kompenserende ledninger til forbindelsesledninger med lave omkostningsrettermoelementer, men nøjagtigheden af ​​termoelementskompenserende ledninger er generelt ikke høj. I henhold til relevante nationale standarder er tolerancen for at kompensere ledninger for termoelementer i præcisionskarakterer ± 2,5 grader for S-foragter og ± 1,5 grader for K-hvirvler. Dette introducerer for meget fejl for termoelementskalibrering og kan resultere i ukvalificerede resultater for kvalificerede termoelementer.

Formålet med at bruge termoelementskompensationsledninger i kalibrering er at kompensere temperaturen T3 ved termoelementets udgangsterminal til den krævede T 0 (0 grad) til kalibrering (som vist i figur 1). I henhold til praksis, til kalibrering af billige metaltermoelementer, anvendes en arbejdsgrad I φ 0. 5 mm termoelement trådforbindelse med en fleksibel tråddiameter, let ledninger og lave omkostninger. Termoelementer i klasse I, som kompensationsledninger, skal gennemgå kalibrering og indføre korrektionsværdier, ellers vil de indføre fejl på (0. 4-1. 5) grad; Til kalibrering af ædle metaltermoelementer (især S- og R-type termoelementer med en længde på {{1 0}} mm, som ikke kan placeres direkte i referencendendermostaten på grund af deres korte ledninger), en φ 0,3 mm samme polaritet termokobeletråd (med en tolerance af ± 1 grad), der møder den nøjagtig Termoelementer kan bruges til at forbinde termoelementstrådene til de positive og negative poler i den testede termoelement, og effekten er meget ideel. Brugen af ​​termoelementsledninger til verifikation af ædle metaltermoelementer er faktisk ideel, men omkostningerne er ikke lave. Tilsvarende kompenserende ledninger kan også bruges, men de skal kalibreres og kun bruges efter korrektion har praktisk betydning.

I teorien er det termoelektriske potentiale i en homogen leder i henhold til den homogene lederlov om termoelementer kun relateret til temperaturen i krydset mellem de to ender og er uafhængig af temperaturfordelingen langs den varme elektrode. Så termoelementet er direkte forbundet med en termoelementstråd, og de to elektroder i termoelementet strækker sig direkte fra termoelementstråden til frysepunktet uden at overveje den mellemliggende temperatur T3 (se figur 1).

Ved hjælp af kompenserende ledninger til forbindelse kræves det, at temperaturen i de to forbindelses ender af termoelementet er konsekvent ved T3. I den faktiske verifikation er den frie ende af termoelementet imidlertid placeret i slutningen af ​​verifikationsovnen, og temperaturen i slutningen er meget høj. Indflydelsen af ​​stråling og konvektiv varmeoverførsel på det omkringliggende område er betydelig, hvilket gør det vanskeligt at opnå ensartet temperatur i den frie ende af den verificerede termoelement. Så i verifikationsprocessen indarbejdes fejlen forårsaget af inkonsekvent temperatur i enderne i verifikationsresultaterne af termoelementet. Ved at forbinde med termoelement ledninger, selvom temperaturen i den frie ende af termoelementet ikke er konsistent, påvirker det ikke kalibreringsresultaterne.

3. Udvælgelse og brug af kobberledninger

Introducer den frie ende af termoelementet i frysepunktet, og tilslut det til den målende ende af det højpræcisions digitale multimeter ved hjælp af kobbertråde fra frysepunktet. Nogle termoelementskalibreringsregler har sådanne bestemmelser, mens andre ikke gør det. I henhold til verifikationsreglerne for "lave omkostningsmetaltermoelementer til arbejde" kræves det eksplicit, at blystrådene i termoelementet referencen slut skal tilsluttes ved hjælp af kobbertråde af det samme materiale, og kontakten skal være god; Selvom verifikationsreglerne for "ædle metaltermoelementer for arbejde" er fastsat i det skematiske diagram over verifikationsprincippet, som referencenden af ​​termoelementet skal tilsluttes til konverteringsafbryderen (retningsafbryder), specificerer de ikke, hvilken type blytråd der skal bruges. Derfor har nogle personale tilføjet unødvendige detaljer og anvendte kompensationsledninger (de forårsager fejl er blevet analyseret ovenfor).

Kravene til blystrådene i termoelementets referenceterminal er ret strenge. Trådene, der er forbundet til de to poler i termoelementet, skal skæres i to sektioner ved hjælp af den samme kobbertråd og tilsluttes til referenceterminalerne for de to poler på henholdsvis termoelementet (resistiviteten af ​​kobbertråden ved 2 0 graden skal være mindre end 0,01724 μ Ω · m). Fordi de ikke er den samme kobbertråd, selvom deres resistivitet opfylder kravene, er der også forskelle mellem dem. Derfor vil parret sammensat af to kobberledninger generere yderligere termoelektrisk potentiale i termoelementskredsløbet under virkningen af ​​temperaturforskellen. Størrelsen af ​​denne elektromotoriske kraft er relateret til forskellen i materiale mellem de to kobbertråde og temperaturforskellen mellem de to ender af kobbertrådene, som vil indføre visse fejl i den termoelement, der testes.

Desuden skal forbindelsen mellem kobbertråden og referenceterminalen for termoelementelektroden have god kontakt. Det er bevist, at metoden til at bruge en fiskemund til klemme stadig vedtages i vid udstrækning af mange kalibreringspersonale. Imidlertid introducerer denne metode en fejl på {{0}}. 5-1. 0 grad i detektionskredsløbet, og denne fejl er ikke en fast værdi, nogle gange nok til at påvirke bedømmelsen af ​​kalibreringsresultaterne.