Żbalji u prekawzjonijiet fil-kejl tat-termokoppja

Astratt: Thermocouples huma wieħed mis-sensuri tat-temperatura l-aktar sempliċi u komuni. Madankollu, jekk ma jittieħedx bis-serjetà waqt l-użu, jista 'jwassal għal żbalji akbar ta' kejl. Meta wieħed iqis il-kwistjonijiet eżistenti, il-fatturi ewlenin li jaffettwaw l-iżbalji tal-kejl jinkludu fond ta 'inserzjoni ta' termokoppja, ħin ta 'rispons, radjazzjoni termali, u impedenza termali, kif ukoll wajers ta' thermocouple irregolari, żbalji fil-fluss f'termokoppji armati, ossidazzjoni selettiva ta 'termokoppji tat-tip K, K-state , atmosfera operattiva, reżistenza għall-insulazzjoni, u degradazzjoni ta 'thermocouples. Għandhom jittieħdu prekawzjonijiet waqt l-użu. Biex tittejjeb l-eżattezza tal-kejl u testendi l-ħajja tas-servizz tat-termokoppji, huwa ta 'għajnuna sa ċertu punt.
jintroduċu
F'sistemi eżistenti ta 'kejl tat-temperatura, is-sensor tat-temperatura l-aktar użat komunement - thermocouple, minħabba l-istruttura sempliċi tiegħu, spiss jiġi żbaljat għal "termokoppja b'żewġ wajers konnessi ma' kabinett", iżda fir-realtà, mhuwiex. Għalkemm l-istruttura tat-termokoppji hija sempliċi, għad hemm diversi problemi li jistgħu jinqalgħu waqt l-użu. Pereżempju, installazzjoni jew użu mhux korretti jistgħu jikkawżaw żbalji akbar ta 'kejl, u anke ttestjar ta' thermocouple kwalifikat jista 'jkun minħabba tħaddim mhux xieraq u falliment, bħal karburizzazzjoni f'atmosfera li tnaqqas. Jekk ma jittieħdux bis-serjetà, it-termokoppji tat-tip K jistgħu wkoll jaqbżu t-tolleranzi minħabba ossidazzjoni selettiva.
Sabiex tittejjeb l-eżattezza tal-kejl, tnaqqas l-iżbalji tal-kejl, u testendi l-ħajja tas-servizz tat-termokoppji, l-utenti huma meħtieġa li mhux biss ikollhom ħiliet ta 'tħaddim tal-istrumenti, iżda wkoll għarfien fil-fiżika, il-kimika u l-materjali. Ibbażat fuq snin ta 'prattika u referenza aktar dettaljata għal informazzjoni rilevanti, l-iżbalji tal-kejl ta' thermocouples u l-miżuri preventivi tagħhom.
2. Effett ta 'eteroġeneità tal-wajers tat-termokoppja
(1) Il-materjal termokoppja nnifsu huwa irregolari
Termokoppji huma ttestjati fil-kamra tal-kejl, u skont ir-regoli, il-fond tal-inserzjoni fil-forn tal-ittestjar huwa biss 300mm. Għalhekk, ir-riżultati tat-test ta 'kull thermocouple jistgħu jirriflettu jew jirriflettu biss l-imġieba li tibda mill-kejl tal-wajer tat-termokoppja twil 300mm. Madankollu, meta t-tul tat-termokoppja jkun twil, ħafna mill-wajers doppji huma fiż-żona ta 'temperatura għolja. Jekk il-wajer tat-termokoppja huwa uniformi, skont ir-regola tal-linja uniformi, ir-riżultati tal-kejl huma indipendenti mit-tul. Madankollu, wajers termokoppja irregolari, speċjalment wajers termokoppja tal-metall ta 'grad baxx, jistgħu jiġġeneraw forzi elettromottivi termoelettriċi lokali taħt gradjenti ta' temperatura, magħrufa bħala forzi elettromottivi parassitiċi. L-iżball ikkawżat minn potenzjal parassitiku jissejjaħ żball ta 'eteroġeneità.
Fil-programmi ta 'validazzjoni eżistenti għal metalli prezzjużi u termokoppji ta' liga baxxa, l-eteroġeneità tat-termokoppji għadha ma ġietx ipprovduta, u biss fl-istandards tal-wajer tat-termokoppja għandhom xi rekwiżiti irregolari. Ikkalkula l-forza elettromottiva termali billi tuża l-metodu tal-ittestjar tar-ras għal denb. L-impjanti konvenzjonali tal-produzzjoni tal-wajer tat-termokoppja jiġġeneraw forza elettromotiva termoelettrika irregolari skont standards nazzjonali biex jissodisfaw ir-rekwiżiti tal-prodott.
(2) Il-wajers tat-termokoppja huma magħmula minn materjali differenti
Għat-termokoppji tas-sistema l-ġdida, anki jekk l-EMF termali irregolari jistgħu jissodisfaw ir-rekwiżiti, l-ipproċessar ripetut jista 'jwassal għal distorsjoni tat-termokoppji mgħawġa pproċessati, li jitilfu l-uniformità. Barra minn hekk, minħabba l-użu fit-tul ta 'wajers innumerati saħansitra f'temperaturi għoljin, bħal thermocouples imdaħħla fi fran industrijali, se jiddegradaw jew saħansitra wajer tul id-direzzjoni tal-wajer twil. Hekk kif it-temperatura tiżdied, id-degradazzjoni tiżdied. Meta l-komponent ikun f'post fejn il-gradjent tat-temperatura jonqos, Jista 'wkoll jiġġenera forza elettromottiva sovrapposta fuq l-EMF termali totali minħabba żbalji ta' kejl parassitiku.

3. Żball ta 'shunt ta' thermocouples armati
(1) Żball tad-devjazzjoni
Il-forn tal-karburizzazzjoni tal-Grupp Huaju mgħammar b'thermocouples armati huwa permess biss għal ġimgħa. Sabiex tesplora r-raġunijiet, l-awtur mar fuq is-sit għall-ispezzjoni u ma sab l-ebda anormalitajiet, għalhekk kellhom jieħdu r-riżultati tat-test mill-kamra tal-kejl u sabuhom li huma kwalifikati. Allura x'inhi l-problema? Fl-aħħarnett, ibbażat fuq il-karatteristiċi fuq il-post tat-termokoppji installati, instab li l-problema kienet ikkawżata minn devjazzjoni mhux korretta ta 'thermocouples armati.
L-hekk imsejjaħ żball ta 'shunt jitkejjel bl-użu ta' thermocouples armati. Meta t-temperatura tal-parti tan-nofs tat-termokoppja taqbeż it-800 grad C, minħabba t-tnaqqis fir-reżistenza tal-insulazzjoni, it-termokoppja tindika fenomenu anormali, li jissejjaħ żball ta 'shunt. Skont il-prinċipju ta 'ċirkwit uniformi, il-kejl tat-temperatura tat-termokoppja huwa relatat biss mat-temperatura fiż-żewġt itruf tal-kejl u t-truf ta' referenza, u huwa indipendenti mid-distribuzzjoni tat-temperatura fin-nofs. Madankollu, minħabba l-fatt li l-insulazzjoni tat-termokoppji armati hija trab MgO, it-temperatura togħla b'100 grad C, u r-reżistenza tal-insulazzjoni tonqos b'ordni ta 'kobor. Meta l-parti tan-nofs tkun f'temperatura għolja, għandu jkun hemm kurrent ta 'tnixxija, li jirriżulta fi żball ta' fergħa fil-potenzjal tal-ħruġ tat-termokoppja.
(2) Kundizzjonijiet ta' żball ta' devjazzjoni
Termokoppja armata mdaħħla fil-forn, speċifikazzjonijiet u kundizzjonijiet sperimentali: dijametru ф 4.8mm, 25m twil, b'tul ta 'żona ta' tisħin ċentrali ta '20m u temperatura ta' 1000 grad . F'dan l-esperiment, id-differenza fit-temperatura bejn il-kejl tat-termokoppja u s-sezzjoni tan-nofs hija ta '200 grad. Jekk it-temperatura fit-tarf tal-kejl hija ogħla mill-parti tan-nofs, se jseħħ żball negattiv; Għall-kuntrarju, jiġi ġġenerat żball pożittiv. Jekk id-differenza fit-temperatura bejn it-tnejn hija ta '200 grad C, l-iżball tad-devjazzjoni huwa ta' madwar 100 grad C. Dan ma jistax jiġi injorat, peress li fatturi bħal kundizzjonijiet ta 'żball tax-shunt u t-tip u d-dijametru ta' thermocouples armati [2]
Il-fatturi li jinfluwenzaw u l-kontromiżuri ta 'żball ta' devjazzjoni
Huwa meħtieġ li wieħed jifhem il-fatturi li jinfluwenzaw l-iżbalji tad-devjazzjoni u li jittieħdu miżuri xierqa biex jitnaqqas jew jiġi eliminat l-impatt tal-iżbalji tad-devjazzjoni. Ir-riżultati jindikaw li l-iżball ta 'shunt ta' thermocouples armati huwa kkawżat minn temperatura għolja.
(1) Dijametru tat-termokoppja armati
Għal thermocouples armati tat-tip K b'tul ta '9m (insulazzjoni MgO), il-parti tan-nofs tat-termokoppja biss tissaħħan. Ir-riżultati sperimentali juru li l-kobor tal-iżball tad-devjazzjoni huwa inversament proporzjonali għall-għerq kwadru tad-dijametru tiegħu (id-dijametru huwa żgħir wisq biex jikkonforma ma 'din ir-regola), li jfisser li l-iżgħar id-dijametru, akbar ikun l-iżball tad-devjazzjoni.
Meta t-temperatura ċentrali taqbeż it-800 grad, ф 3.2mm thermocouples armati jistgħu jipproduċu żbalji shunt. Madankollu, ф 6.4mm u ф Meta t-temperatura tan-nofs tat-termokoppja armored ta '8mm hija ta' 900 grad, l-iżball tax-shunt għadu ma ġiex skopert. madwar ф 6.4mm (dijametru tal-hotline ta 'Φ 1.4mm) u ф 8mm (dijametru tal-wajer tat-tisħin huwa ф A 2.0mm armored thermocouple jiġġenera dijametru meta t-temperatura fil-parti tan-nofs hija 1100 grad ф 8mm armored thermocouple. L-iżball tad-devjazzjoni huwa biss ф Nofs ta '6.4mm.Il-valur (50%) huwa ħdejn il-kwadru tad-dijametru tal-wajer ta' żewġ thermocouples armati (1.42/2.02), kif ukoll il-proporzjon kwadru tad-dijametru tal-wajer tal-elettrodu, li huwa l-proporzjon tar-reżistenza tal-elettrodu tal-wajer Għalhekk, sabiex jitnaqqsu l-iżbalji tad-devjazzjoni, għandu jintgħażel id-dijametru tat-termokoppja armored.

(2) Temperatura tas-sezzjoni tan-nofs
Jekk it-temperatura fil-parti tan-nofs taqbeż it-800 grad, jista 'jkun hemm żball ta' devjazzjoni, u d-daqs tiegħu jiżdied b'mod esponenzjali biż-żieda tat-temperatura. Għalhekk, ħlief għat-tarf tal-kejl, partijiet oħra għandhom jiġu evitati 'l fuq minn 800 grad kemm jista' jkun.
1) It-tul u l-pożizzjoni taż-żona tat-tisħin fit-taqsima tan-nofs
Meta t-temperatura fin-nofs taż-żona tat-tisħin tkun ogħla minn 800 grad, iktar ma tkun itwal iż-żona tat-tisħin u iktar ma tkun 'il bogħod mit-tarf tal-kejl, akbar ikun l-iżball tad-devjazzjoni. Għalhekk, it-tul tal-istrixxa tat-tisħin għandu jkun qasir kemm jista 'jkun u m'għandux jissaħħan mit-tarf tal-kejl biex jitnaqqsu l-iżbalji tad-devjazzjoni.
(3) Reżistenza tal-wajers tat-termokoppja
Meta d-dijametru tat-termokoppja miksija jkun l-istess, l-iżball tax-shunt jiżdied hekk kif tiżdied ir-reżistenza tal-wajer tat-termokoppja. Għalhekk, huwa aħjar li tuża wajers żgħar tat-termokoppja tar-reżistenza. Pereżempju, meta mqabbla ma 'thermocouples tat-tip K, termokoppji armati tat-tip S bl-istess dijametru se jnaqqsu l-iżball tax-shunt b'40%. Għalhekk, thermocouples tat-tip S jistgħu jintużaw biex ikejlu d-distribuzzjoni tal-kamp tat-temperatura tal-forn, li jiswa ħafna flus iżda aktar preċiż.
(4) Reżistenza ta 'insulazzjoni
F'temperaturi għoljin, ir-reżistività tal-ossidi tonqos b'mod esponenzjali maż-żieda fit-temperatura. L-iżball tax-shunt jiddependi prinċipalment fuq il-karatteristiċi ta 'insulazzjoni ta' komponenti ta 'temperatura għolja. Aktar ma tkun baxxa r-reżistenza tal-insulazzjoni, iktar ikun faċli l-iżball tax-shunt. Meta r-reżistenza tal-insulazzjoni tiżdied b'10 darbiet jew tonqos għal 1/10, l-iżball tax-shunt jonqos għal 1/10 jew 10 darbiet. Biex jitnaqqsu l-iżbalji tad-devjazzjoni, thermocouples armati għandhom jintużaw kemm jista 'jkun biex tiżdied il-ħxuna tal-insulazzjoni. Jekk il-miżuri ta 'hawn fuq huma ineffettivi, iridu jintużaw thermocouples immuntati.
5. Bidliet strutturali ordnati fuq medda qasira (istat K)
Termokoppji tat-tip K, fil-medda tat-temperatura ta '250 grad -600 grad, jiffurmaw strutturi ordnati fuq medda qasira minħabba bidliet fil-mikrostruttura tagħhom, li jistgħu jaffettwaw il-potenzjal termoelettriku u l-iżball, magħruf bħala l-istat K [3]. Din hija bidla unika ta 'kannizzata ta' liga Ni Cr. Meta l-kontenut ta' Cr ikun fil-medda ta' 5-30%, ikun hemm transizzjoni ta' diżordni ordnata fil-kannizzata atomika. Żbalji kkawżati minn bidliet fil-kontenut u t-temperatura ta' Cr. Saħħan it-termokoppja tat-tip K minn 300 grad sa 800 grad u neħħiha f'punt ta '50 grad biex tkejjel il-potenzjal. F'450 grad , id-devjazzjoni massima tilħaq 4 grad , u fil-medda ta '350-600 grad , hija devjazzjoni pożittiva. Minħabba l-preżenza ta 'l-istat K, iż-żieda fit-temperatura jew ir-riżultati tat-test tat-tkessiħ ta' thermocouples tat-tip K huma inkonsistenti. Għalhekk, huwa speċifikat b'mod ċar fil-programm ta 'verifika ta' termokoppja bi prezz baxx li s-sekwenza tat-test hija: it-test tat-temperatura punt b'punt minn temperatura baxxa għal temperatura għolja. Barra minn hekk, fil-punt tat-test ta '400 grad, mhux biss l-effett tat-trasferiment tas-sħana huwa fqir u huwa diffiċli li jinkiseb ekwilibriju termali, iżda jseħħ ukoll fil-medda massima ta' żball tal-istat K. Għalhekk, iġġudika bir-reqqa jekk il-punt huwiex kwalifikat.
Il-fenomenu ta 'bidliet strutturali ordnati fuq medda qasira fil-ligi Ni Cr mhux biss jeżisti fit-tip K iżda wkoll fl-elettrodu pożittiv ta' thermocouples tat-tip E. Madankollu, it-termokoppja tat-tip E hija biss 2/3 tat-tip K bħala varjazzjoni. Fil-qosor, l-istat K huwa relatat mat-temperatura u l-ħin, u d-devjazzjoni tinbidel ħafna meta d-distribuzzjoni tat-temperatura jew il-pożizzjoni tat-termokoppja tinbidel. Huwa diffiċli li tiġi evalwata b'mod preċiż il-kobor tad-devjazzjoni.