مبدأ قياس درجة الحرارة الحرارية وتطبيقه في أفران الجير

المزدوجات الحرارية هي واحدة من مكونات الكشف عن درجة الحرارة الأكثر استخدامًا ، ومزاياه هي: ① دقة القياس العالية. نظرًا لأن الحرارية على اتصال مباشر مع الكائن الذي يتم قياسه ، فإنه لا يتأثر بمدى القياس الواسع المتوسط ​​الوسيط. يمكن أن يقيس المزوم الحراري الشائع بشكل مستمر من -50 ~ +1600 ، ويمكن لبعض المزدوجات الحرارية الخاصة أن تتراوح ما عن - 269 (مثل درجة حرارة النيكل الحرارية السهلة ودرجة تصل إلى {3}} (مثل tungsten rhenium thermout). عادة ما تتكون المزدوجات الحرارية من نوعين مختلفين من الأسلاك المعدنية ، ولا يقتصر على الحجم أو الفتح. لديهم أكمام واقية من الخارج ، مما يجعلها مريحة للغاية للاستخدام.
1.1 المبدأ الأساسي لقياس درجة الحرارة الحرارية
لحام المواد المختلفة من الموصلات أو أشباه الموصلات A و B معًا لتشكيل دائرة مغلقة. عندما يكون هناك اختلاف في درجة الحرارة بين نقطتي المرفقات من الموصلات A و B ، يتم إنشاء قوة كهربائية كهربائية بينهما ، مما يؤدي إلى تيار من حجم معين في الدائرة. هذه الظاهرة تسمى لتأثير كهروضوئية. العمل الحراري يعمل عن طريق استخدام هذا التأثير.
1.2 الأنواع والأشكال الهيكلية للمزدوجات الحرارية
(1) أنواع المزدوجات الحرارية
يمكن تقسيم المزدوجات الحرارية الشائعة الاستخدام إلى فئتين: المزدوجات الحرارية الموحدة والازدواج الحراري غير الموحدة. تشير المزدوجات الحرارية الموحدة إلى المزدوجات الحرارية المحددة في المعايير الوطنية لعلاقتها بين الإمكانات الحرارية ودرجة الحرارة ، والأخطاء المسموح بها ، ولها مقياس قياسي موحد. يتم استخدام المزدوجات الحرارية غير الموحدة ضمن نطاق معين أو ترتيب من حيث الحجم مقارنة مع المزدوجات الحرارية الموحدة ، لا يوجد عمومًا جدول معايرة موحدة ، يستخدم بشكل أساسي للقياسات في بعض المناسبات الخاصة ،
(2) الشكل الهيكلي للحرارة
من أجل ضمان التشغيل الموثوق والمستقر للحرارة ، تكون متطلباته الهيكلية كما يلي:
① يجب أن يكون لحام القطبين الحراريين اللذين يشكلون حرارة حازمة
اثنين من الأقطاب الكهربائية الحرارية يجب أن تكون معزولة بشكل جيد من بعضها البعض لمنع الدوائر القصيرة ؛
③ يجب أن يكون الاتصال بين سلك التعويض والنهاية الحرة للحرارة مريحة وموثوقة ؛
should يجب أن يضمن الأكمام الوقائية العزلة الكافية بين القطب الحراري والوسائط الضارة.
(3) تعويض درجة حرارة الطرف البارد الحراري
نظرًا لحقيقة أن مواد المزدوجات الحرارية تكون باهظة الثمن بشكل عام (خاصة عند استخدام المعادن الثمينة) ، والمسافة بين نقطة قياس درجة الحرارة والأداة تكون بعيدة ، من أجل توفير المواد الحرارية وخفض التكاليف ، وعادة ما تستخدم أسلاك التعويضات لتمديد الطرف البارد (الطرف الحرة) للحرارة إلى غرفة التحكم المستقرة في درجة الحرارة وتوصيلها بأدوات الصك. يجب الإشارة إلى أن سلك التعويض الحراري يعمل فقط على تمديد القطب الكهربائي الحراري ، مما يتسبب في انتقال الطرف البارد من الحرارية إلى محطة الأدوات في غرفة التحكم. في حد ذاته لا يمكن أن يزيل تأثير التغيرات في درجة الحرارة في الطرف البارد على قياس درجة الحرارة وليس له تأثير تعويض. لذلك ، هناك حاجة إلى طرق تصحيح أخرى للتعويض عن تأثير التغيرات في درجة حرارة النهاية الباردة على قياس درجة الحرارة.
عند استخدام أسلاك التعويض الحرارية ، يجب إيلاء الاهتمام لمطابقة النموذج ، ولا يمكن توصيل القطبية بشكل غير صحيح ، ولا يمكن أن تتجاوز درجة الحرارة في نهاية الاتصال بين سلك التعويض ولا تتجاوز 100 درجة.
(4) تصنيف أدوات قياس درجة الحرارة
يمكن تقسيم أدوات قياس درجة الحرارة إلى فئتين بناءً على طرق قياس درجة الحرارة: الاتصال وعدم الاتصال. بشكل عام ، تكون أدوات قياس درجة حرارة التلامس بسيطة نسبيًا وموثوقة ولديها دقة قياس عالية ؛ ومع ذلك ، نظرًا للحاجة إلى التبادل الحراري الكافي بين عنصر قياس درجة الحرارة والوسيط المقاس ، والحاجة إلى كمية معينة من الوقت للوصول إلى التوازن الحراري ، هناك تأخير في قياس درجة الحرارة. في الوقت نفسه ، نظرًا لقيود المواد المقاومة للدرجات الحرارة العالية ، لا يمكن تطبيقها على قياسات درجات الحرارة المرتفعة للغاية. يعتمد قياس درجة حرارة أداة التلامس على مبدأ الإشعاع الحراري لقياس درجة الحرارة. لا يلزم أن يكون عنصر قياس درجة الحرارة على اتصال مع الوسط المقاس ، وله نطاق قياس درجة حرارة واسعة ، ولا يقتصر على الحد الأعلى لقياس درجة الحرارة ، ولا يضر بحقل درجة حرارة الكائن المقاس. سرعة التفاعل سريعة بشكل عام ؛ ومع ذلك ، نظرًا للعوامل الخارجية مثل انبعاث الكائن ومسافة القياس والدخان وبخار الماء ، يكون خطأ القياس كبيرًا نسبيًا.
تطبيق اثنين من المزدوج الحراري في أفران الجير
2.1 الشروط التي يجب أن تلتقيها المزدوجات الحرارية عند استخدامها في أفران الجير التي تطلق الغاز
1) يجب أن يفي منحنى درجة الحرارة المميزة بدقة درجة حرارة القياس المطلوبة ؛
2) إشارة الإخراج سهلة المعالجة ؛
3) الانجراف والاختلاف الزمني صغير نسبيا ، ولديه تبادل.
4) ليست حساسة للكميات الفيزيائية بخلاف درجة الحرارة
5) الحجم الصغير ، سهل التثبيت ؛
6) لها خصائص ميكانيكية وكيميائية وإشعاعية جيدة ؛
7) آمنة وغير سامة.
2.2 عوامل الخطأ والاحتياطات للكشف الحراري
1) إذا كانت طريقة تجميع المستشعر غير لائقة ، فسوف يتسبب ذلك في أن تكون درجة حرارة المستشعر مختلفة عن درجة الحرارة المقاسة ؛
2) انتبه إلى الحد الأقصى لدرجة حرارة التشغيل والخطأ المسموح به للمستشعر ؛
3) انتبه إلى وقت عمل المستشعرات ؛
4) يمكن أن تسبب أسلاك التعويضات وتعويض التبريد للمزدوجات الحرارية أخطاء ؛
5) يجب أيضًا إيلاء الاهتمام لأخطاء أدوات الاختبار.
2.3 تأثير الاستخدام الحراري على البيئة المحيطة
1) المجال المغناطيسي
يمكن أن تخضع المواد الحرارية للتغيرات الهيكلية في بيئات الضغط العالي بسبب انخفاض التباعد الذري ، وقد تعاني أيضًا من ضغط إضافي في حقول التدرج درجة الحرارة. يمكن تصميم أجهزة الجهد العالي بشكل صحيح وترتيبها بشكل معقول لقياس الدائرة الدافئة لتقليل تأثيرها.
2) الإشعاع النووي
تخضع المواد الحرارية ، تحت إشعاع النيوترونات الحرارية ، إلى تغييرات في الطاقة الحرارية بسبب تحويل بعض العناصر إلى نظائر غير مستقرة ، والتي تتحلل بعد ذلك إلى عناصر أخرى. لذلك ، يتم اختيار المواد الحرارية مع المقاطع النيوترونية الصغيرة ولا يتم اختيار نظائر غير مستقرة.