الاستخدام الصحيح لأسلاك التعويض الحرارية في قياس درجة الحرارة

تم استخدام أسلاك التعويض الحرارية على نطاق واسع في قياس درجة حرارة الحرارية. إذا فهمت المبدأ والوظيفة وطريقة العمل واحتياطات أسلاك التعويض الحرارية ، فيمكنك الاستفادة الكاملة من وظيفة أسلاك التعويض الحرارية ، وإلا فإنها ستؤدي إلى نتائج عكسية. في الإنتاج الصناعي ، على الرغم من أن المزدوجات الحرارية قد استخدمت على نطاق واسع كمستشعرات لدرجة الحرارة لقياس درجة الحرارة والتحكم فيها ، والأشخاص على دراية بها ، إذا لم يتم إيلاء اهتمام طريقة الاستخدام الصحيحة ، فقد يسبب انحرافًا كبيرًا في قياس درجة الحرارة والتحكم فيه ، وفي الحالات الشديدة ، تسبب خسائر اقتصادية مباشرة. لذلك ، يجب أن تؤخذ على محمل الجد.
1 ، مقدمة في مبدأ قياس درجة الحرارة للمزدوجات الحرارية
تسمى دائرة مكونة من موادين متجانسين مختلفين A و B باسم thermocouple. A. يتم تمثيل نقاط الاتصال المتصلة في كلا طرفي المادة B بواسطة J1 و J2 على التوالي. إذا كانت درجة حرارة T1 و T2 لنقاط التلامس لـ J1 و J2 مختلفة ، فسيتم إنشاء إمكانات كهربائية في الدائرة ، والتي يشار إليها عادة على أنها إمكانية حرارية. عندما يكون مادة B - توقيت ، يعتمد حجم إمكانات الكهروضوئية على اختلاف درجة الحرارة بين T1 و T2 ، والتي تعبر عنها الصيغة AS
eab (t1 ، t2)=eab (t1)+eba (t2)=eab (t1) -eab (t2) (1)
في الصيغة: مادة EAB (T1 ، T2) هي عبارة عن حرارة B لها فرق محتمل حراري بين درجات حرارة الوصلات T1 و T2.
EAB (T1) - A الإمكانات عند النقطة B عندما تكون درجة الحرارة T1.
EAB (T2) ، EBA (T1) - A الإمكانات عند درجة حرارة النقطة B تساوي T2 في الحجم والعكس في العلامة.
من أجل توحيد المواد الحرارية وتوحيدها ، نصت المعايير الوطنية ذات الصلة على تكوين المواد الحرارية A A Components of B Purity وقدمت شكل تركيبة من المادة B مع خطاب واحد ، مثل k-type ، s-type ، وما إلى ذلك. كما t 0 ، وأنواع مختلفة من جداول المعايرة الحرارية مصنوعة لسهولة المرجع والحساب.
بالمقارنة مع الشكل في الشكل 1 ، يتم تحويل الصيغة (1) إلى
eab (ti ، t2)=eab (t1 ، t 0)-eab (t2 ، t 0) (2)
الصيغة (2) هي الصيغة العملية التي نستخدمها حاليًا ، طالما أننا نعرف T1 T2 و EAB (Ti و T 0) و EAB (T2 ، T 0) يمكن العثور عليها من جدول التخرج.
اثنين من سلك التعويض الحراري
أولاً ، دعنا نحلل قانون موصل الاتصال وقانون درجة الحرارة المتوسطة للمزدوجات الحرارية.
في التطبيقات العملية ، هناك دائمًا مسافة بين الأدوات والتحكم في الأدوات والمزدوجات الحرارية. المواد C و D في الوسط هي أيضًا موادان متجانسين. وفقًا لقانون الموصل الوسيط في المزدوجات الحرارية ، يمكن استخلاص التعبير عن EZ الإجمالي المقاس على النحو التالي:
ez=eab (t1 ، t3)+ecd (t3 ، t2) (3)
المعادلة (3) هي قانون موصل الاتصال الحراري. إذا لم يكن الاتصال في قسم واحد ، فإن إجمالي EZ المحتمل هو أيضًا مجموع كل قسم. في القياس ، نأمل أن تكون الإمكانات الكلية في نهاية القياس هي EAB الحرارية (T1 ، T2) ، والتي هي مريحة للتحكم في قياس الأداة لمنع إمكانات إضافية من توليدها بواسطة اتصالات وسيطة. التعبير هو:
EAB (T1 ، T2)=EZ=EAB (T1 ، T3)+EAB (T3 ، T2) (4)
في المعادلة (4) ، يشار إلى T3 باسم درجة الحرارة الوسيطة ، وبالتالي يُعرف أيضًا باسم قانون درجة الحرارة المتوسطة. هذا يتطلب منا العثور على قرص مضغوط مواد معين ، خصائصه هي:
ECD (T3 ، T2)=EAB (T3 ، T2) (5)
وتسمى المادة التي تفي بالمعادلة (5) سلك التعويض من الحرارية. نظرًا لوجود العديد من أنواع المزدوجات الحرارية ، فهناك أيضًا أنواع كثيرة من أسلاك التعويض الحرارية.
3 ، الأخطاء الشائعة في استخدام الأسلاك التعويضية والأخطاء الناتجة
1. قم بتوصيل المحطات الإيجابية والسلبية لسلك التعويض الحراري في العكس مع الحرارية
إذا تم توصيل الأعمدة الإيجابية والسلبية لسلك التعويض الحراري في العكس إلى الأعمدة الإيجابية والسلبية للحرارة ، وترتبط الأعمدة الإيجابية والسلبية في الحرارية بشكل صحيح مع الأعمدة الإيجابية والسلبية للأداة ، مع الأخذ في تناول الدول الحراري من النوع K كمثال. هذا الخطأ شائع جدًا في التطبيقات لأنه بعد الاتصال ، يكون اتجاه تغيير درجة الحرارة للكائن الذي يتم التحكم فيه متسقًا مع أداة العرض. علاوة على ذلك ، فإن العديد من منتجات أسلاك التعويض الحرارية لديها حاليًا وضع علامات غير قياسية ، مما يجعل من الصعب التمييز ؛ بعض الشركات المصنعة حتى تسمية الألوان بشكل غير صحيح. فيما يلي تحليل للأخطاء الناجمة عن هذا الموقف.
إذا تم توصيله بشكل صحيح ، فإن إجمالي إمكانات الطاقة الحرارية التي تتلقاها الأداة
ez=ek (ti ، t3)+ekx (t3 ، t2)=ek (t1 ، t3)+ek (t3 ، t2)=ek (t1 ، t2) (6)
نظرًا لخطأ في الاتصال ، وفقًا لقانون الموصلات الوسيطة ، فإن إجمالي إمكانات الطاقة الحرارية التي تتلقاها الصك
ez=ek (t1 ، t3)+ekx (t3 ، t2) (7)
بالنسبة لأسلاك التعويض الممتدة KX ، هناك
e'kx (t3 ، t2) =- ekx (t3 ، t2) =-- ek (t3 ، t2) (8)
حساب الخطأ الناتج عن قيمة قياس الأداة
ez'-ez=ek (t1 ، t3) -ek (t3 ، t2) -ek (t1 ، t3) -ek (t3 ، t2) =-2 ek (t3 ، t2) (9)
تكون درجة الحرارة بالقرب من الفرن الصناعي العام أعلى 8 درجات على الأقل من درجة الحرارة في غرفة التحكم. وبالتالي فإن الخطأ الناتج هو بالضبط ضعف قيمة تعويض السلك التعويضي. بالنسبة للملاءات الحرارية من النوع K ، تكون القيمة المحتملة التفاضلية عمومًا حوالي 40 درجة مئوية/(μ V) ، ودرجة الحرارة المقاسة أقل من 16 درجة تقريبًا من درجة الحرارة الفعلية. إذا تم تعيين درجة حرارة التحكم في 600 درجة ، فيجب أن تكون درجة الحرارة الفعلية حوالي 616 درجة.
من التحليل أعلاه ، يمكن ملاحظة أنه عندما يتم عكس الأعمدة الإيجابية والسلبية لسلك التعويض الحراري ، فإنها لا تفشل فقط في التعويض ، ولكنها تضاعف الخطأ أيضًا مقارنة بعدم توصيل سلك التعويض. لذلك ، يجب أخذ قطبية سلك التعويض في الاعتبار عند توصيله.
2. نموذج سلك التعويض المستخدم غير صحيح
إذا تم إقران نفس النوع من الأسلاك التعويضية بنفس النوع من الحراري ، فستظل الأخطاء تحدث إذا كان النوع المحدد من سلك التعويض غير صحيح. على افتراض استخدام S-Type Thermocouple ، يتم تحديد سلك التعويض KX من type thermocouple.
وفقًا لقانون الموصل الوسيط ، فإن إجمالي الإمكانات الحرارية التي تلقاها الأداة
e'z (t1 ، t2)=es (t1 ، t3)+ekx (t3 ، t2) (10)
إذا تم استخدام سلك تعويض S-type بشكل صحيح دون النظر في الخطأ الذاتي لسلك التعويض ، فإن إجمالي الإمكانات المقاسة بواسطة الأداة هي EZ (T1 ، T2)=es (T1 ، T3)+ES (T3 ، T2) (11)
بسبب اختيار سلك التعويض الخاطئ ، أدت قيمة قياس الأداة إلى أخطاء كما هو موضح في المعادلات (10) - (11)
ez'-ez=ekx (t3 ، t2) -es (t3 ، t2) (12)
إذا كانت درجة حرارة العمل الحرارية من النوع S-type 900 درجة وكانت درجة الحرارة المحيطة في غرفة التحكم هي 25 درجة ، ولا تزال وفقًا لـ t 3-- t 2==8 ، تحقق
EKX (T3 ، T2) -es (T3 ، T2) =0. 278mv
درجة الحرارة المقاسة بالأداة أعلى من درجة الحرارة الفعلية. إذا تم التحكم في الأداة عند 900 درجة ، فإن القيمة الفعلية هي 875.1 درجة فقط ، مع خطأ قدره 24.9 درجة.
إذا تم عكس القطبية مرة أخرى في الموقف أعلاه ، فستكون قيمة قياس الأداة أعلى. عندما تعرض الأداة 900 درجة ، تكون درجة الحرارة الفعلية 933.2 درجة ، مع خطأ قدره 33.2 درجة.
3. خلط أسلاك التعويض مع الأسلاك العادية
في التطبيقات العملية ، غالبًا ما يتم العثور على أن الأسلاك العادية تستخدم لتوصيل أسلاك التعويض بسبب عدم كفاية طولها ، أو يتم توصيل قسم من الأسلاك العادية بعد كسر السلك التعويضي.
4 ، احتياطات لاستخدام الأسلاك التعويضية
1. اختيار أسلاك التعويض
يجب تحديد سلك التعويض بشكل صحيح وفقًا لنوع الحرارية المستخدمة والمناسبة التي يتم استخدامها فيها.
2. اتصال الاتصال
حاول الحفاظ على درجة حرارة نقطتي التلامس في أقرب وقت ممكن إلى محطة الحرارية. يجب أن تكون درجة الحرارة عند نقطة الاتصال مع محطة الأداة أقرب ما يمكن. في المناطق التي يوجد فيها مروحة في خزانة الأدوات ، يجب حماية نقاط الاتصال لمنع المروحة من النفخ مباشرة إلى نقاط الاتصال.
3. استخدام الطول
نظرًا لأن إشارة المزدوجة الحرارية منخفضة للغاية ، على مستوى microvolt ، إذا تم استخدامها على مسافة طويلة ، فإن توهين الإشارة والتداخل الكهربائي القوي في البيئة يمكن أن يسبب تشويه إشارة الحرارية ، مما يؤدي إلى قياس درجة حرارة غير دقيقة وتحكمها. في الحالات الشديدة ، قد تحدث تقلبات درجة الحرارة أثناء السيطرة. بناءً على الخبرة ، من الأفضل عادة التحكم في طول سلك التعويض الحراري على بعد 15 مترًا. إذا تجاوز 15 مترًا ، فمن المستحسن استخدام جهاز إرسال درجة حرارة لنقل الإشارة. يحول جهاز إرسال درجة الحرارة القيمة المحتملة المقابلة لدرجة الحرارة إلى التيار المباشر للإرسال ، ولديه قدرة قوية لمكافحة التداخل.