Kuidas kontrollida termoelektrilist püromeetrit

Termoelektriline püromeeter on komplekt, mis koosneb termoelektrilisest muundurist (termopaarist), sellega ühendatud kompenseerivad ja ühendusjuhtmed ning näidik või salvestav mõõteseade. Sellisena saab kasutada kas kaasaskantavat või paneelmillivoltmeetrit või automaatset potentsiomeetrit.

Antiikne termoelektriline püromeeter aastast 1910

Kaasaegne digitaalne termoelektriline püromeeter

Kui millivoltmeetrit kasutatakse töötingimustes, peab termopaari, kompensatsiooni ja ühendusjuhtmete elektritakistus täpsusega ± 0,1 oomi olema võrdne millivoltmeetri skaalal näidatuga. suurusjärk R int.

Termopaari vooluahela takistus reguleeritakse vajalikule väärtusele termopaariga järjestikku ühendatud kompensatsioonimähise abil.

Termoelektrilise püromeetri näitude kontrollimine toimub mõnikord täielikus komplektis, ilma selle koostises sisalduva termopaari eelneva kalibreerimiseta.Sel juhul asetatakse millivoltmeetri või automaatse potentsiomeetriga ühendatud termopaar koos võrdlustermopaariga kalibreerimisahju.

Kui termopaari vabade otste temperatuur erineb 0 ° C-st, siis kui millivoltmeetri vooluahel on avatud, reguleerib korrektor oma noole skaala märgisega, mis vastab vabade otste temperatuurile.

See toiming ei ole vajalik, kui püromeetrikomplektis kasutatakse sobivalt kalibreeritud automaatset potentsiomeetrit või millivoltmeetrit, mis on varustatud termopaari vabade otste temperatuuri automaatse korrigeerimise seadmega. Nendel juhtudel tuleb mõõteseadme klemmidele viia kompenseerivad juhtmed.

Termopaar

Suurendades järk-järgult voolu kalibreerimisahjus, kasutades võrdlustermopaari, seatakse ahju temperatuure üksteise järel sadade kraadide kaupa, stabiliseerides ahju igal temperatuuril mitu minutit.

Ahjus kehtestatud temperatuuri väärtus määratakse laboratoorse potentsiomeetriga loetud etalontermopaari termo-EMF-iga ja samal ajal (ilma koputamata) loetakse püromeetrilise mõõteseadme näidud.

Pärast mõõteseadme skaala ülemise piiri saavutamist alandatakse ahjus temperatuuri järk-järgult ja vastupidises järjekorras korratakse mõõteseadme näitu ahjus ligikaudu samadel temperatuuridel, kui temperatuuri tõstmisel.

Iga ahju temperatuuri väärtuse jaoks leidke näitude põhjal seadme keskmine näit temperatuuride tõustes ja langedes.

Püromeetri näitude viga määratakse erinevusena arvväärtuste - seadme keskmise näidu ja ahju temperatuuri vahel, mille määrab võrdlustermopaari termo-EMF.

Mõõteriista näitude erinevus ahjus tõusva ja langeva temperatuuriga iseloomustab püromeetri näitude muutumist.

See termoelektrilise püromeetri näitude kontrollimise meetod ei ole eriti tõhus, kuna ühe komplekti kontrollimiseks kulub palju aega. Seetõttu on termoelektrilise püromeetri külma kalibreerimise meetod mugavam. See on järgmine.

Püromeetrikomplekti kuuluv termopaar on eelnevalt individuaalselt kalibreeritud temperatuurivahemikus, mis vastab mõõteseadme skaalavahemikule ja selle termo-EMF väärtustele vastava tööotsa temperatuuride jaoks. mõõteseadme skaalal kindlaksmääratud numbrilistele tähistele.

Samuti, kui mõõteseadmena kasutatakse automaatset potentsiomeetrit, rakendatakse selle klemmidele laboratoorse potentsiomeetri abil pinged, mis on võrdsed termopaari termo-EMF arvväärtustega. Potentsiomeetri näitude kõrvalekalded skaala numbritest on kontrollitava püromeetri vead.

Plaatina-roodium-plaatina termopaari sisaldavate termoelektriliste püromeetrite testimisel tuleb arvestada, et termopaari osa, mis on kõrgel temperatuuril ahjus, muudab selle elektritakistust oluliselt.Summa, mille võrra püromeetri Rin selle tulemusena muutub, saab määrata arvutustega.

Termoelektrilise püromeetri, mis on termopaaride komplekt ja mõõteseade, instrumentaalset veataluvust saab ilmselt hõlpsasti määrata komplekti iga komponendi tolerantside aritmeetiliselt liitmisel.

Seega näiteks termopaarist koosneva püromeetri puhul, mille kalibreerimisvea tolerants on ± 0,75% ja klassiga 1,5 meetrit, oleks tolerants ± 2,25% püromeetri ülemisest mõõtepiirist.

Kui termoelektrilist püromeetrit kontrollitakse individuaalselt, siis sellise püromeetriga temperatuuride mõõtmisel arvutatakse kogu instrumentaalne viga termopaari, kompensatsioonijuhtmete ja mõõteseadme võimalike vigade väärtuste põhjal vastavalt täpsusklassile. viimane.

Mõõteseadmena millivoltmeetrit kasutava termoelektrilise püromeetri näitudes võib tekkida süstemaatiline viga, mis on tingitud välise vooluahela takistuse väärtuse erinevusest töötingimustes ja püromeetri kalibreerimisel võetud väärtuse vahel.

Sellega seoses on sageli vaja mõõta püromeetri välisahela takistust termopaariga, mis on paigaldatud kuumutatud ahju.

Sel juhul (kui termopaari ahel on ühendatud tavapärase takistuse mõõtmise sillaahela haruga) ilmub ahelasse lisaks vooluallikale, mis toidab vooluahelat, teine ​​allikas (termopaar). Sel juhul on sillaahela normaalne töö häiritud.

Termoelektrilistes püromeetrites, mis sisaldavad gradueeritud skaalaga varustatud automaatset potentsiomeetrit, korrigeeritakse termopaari termo-EMF-i muutust, mis on põhjustatud selle vabade otste temperatuuri kõikumisest, automaatselt potentsiomeetrisse ehitatud seadme abil.

Selle seadme normaalseks tööks on vaja ainult, et termopaari kompensatsioonijuhtmete otsad oleksid otse ühendatud potentsiomeetri klemmidega.

Sama reeglit tuleb järgida ka püromeetri paigaldamisel, mis sisaldab bimetallkorrektoriga varustatud millivoltmeetrit, mis reguleerib millivoltmeetri nõela, kui termopaari ahel on katkenud millivoltmeetri enda temperatuurile vastava skaala märgini.

Tööstusliku temperatuuri mõõtmise praktikas on sageli vaja viia termopaar tugeva elektriväljaga ruumi. Need on näiteks vedelterase temperatuuride mõõtmise tingimused elektrikaarahjudes.

Termopaaride keraamiliste liitmike elektriisolatsiooniomaduste tugev langus kõrgetel temperatuuridel toob kaasa asjaolu, et termopaari vooluringi tungib tööstusliku sagedusega vahelduvvool, mille pinge ulatub mõnel juhul kümnetesse voltidesse.

Termopaari maandamine ei võimalda alati korrektselt kõrvaldada moonutavaid vahelduvvooluandmeid. Radikaalsem vahend on mahtuvuse ja induktiivsuse lisamine termopaari ahelasse.