Termoelementtilämpötilan mittauksen periaate ja sen käyttö kalkkiuunissa

Lämpöparit ovat teollisuus, joka on yksi yleisimmin käytetyistä lämpötilan havaitsemiskomponenteista, sen edut ovat: ① Korkea mittaustarkkuus. Koska termoelementti on suorassa kosketuksessa mitattavan objektin kanssa, väliaineen leveä mittausalue ei vaikuta siihen. Yleisesti käytetyt termoelementit voivat mitata jatkuvasti -50 ~ +1600 astetta, ja jotkut erityiset termoelementit voivat mitata niin alhaiset kuin - 269 aste (kuten kulta rauta -nikkeli -kromikromin lämpömuoto), jopa +2800 aste (sellainen kuin Orensten Rhenium Thermocouple) Yksinkertainen rakenne ja helppo käyttää. Termoelementit koostuvat yleensä kahdesta erityyppisestä metallijohdosta, eivätkä niitä rajoiteta koko tai avaaminen. Niiden ulkopuolella on suojahihat, mikä tekee niistä erittäin käteviä käyttää.
1.1 Termoelementin lämpötilan mittausperiaate
Hitsa kaksi erilaista johtimien tai puolijohteiden materiaalia a ja b yhdessä suljetun piirin muodostamiseksi. Kun johtimien A ja B kahden kiinnityskohdan välillä on lämpötilaero, niiden välillä syntyy sähkömoottorivoima, mikä johtaa piireissä tietyn voimakkuuden virtaan. Tätä ilmiötä vaaditaan termoelektriseen vaikutukseen. Termoelementit työskentelevät hyödyntämällä tätä vaikutusta.
1.2 Termoelementtien tyypit ja rakenteelliset muodot
(1) Termoelementtityypit
Yleisesti käytetyt lämpöparit voidaan jakaa kahteen luokkaan: standardisoidut termoelementit ja standardisoidut termoelementit. Standardisoidut termoelementit viittaavat termoelementteihin, jotka on määritelty niiden suhteelle kansallisissa standardeissa termoelektrisen potentiaalin ja lämpötilan, sallittujen virheiden välillä ja joilla on yhtenäinen standardiasteikko. Ei -standardisoituja termoelementtejä käytetään tietyllä alueella tai suuruusluokassa verrattuna standardoituihin lämpöpariin, yleensä yhtenäistä kalibrointitaulukkoa, jota käytetään pääasiassa mittauksiin tietyissä erityistilaisuuksissa,
(2) Termoelementin rakenteellinen muoto
Termoelementin luotettavan ja vakaan toiminnan varmistamiseksi sen rakenteelliset vaatimukset ovat seuraavat:
① Kahden termoelektrisen elektrodin hitsauksen, jotka muodostavat termoelementin, on oltava kiinteä
② Kaksi termoelektristä elektrodia tulisi eristää toisistaan ​​hyvin lyhytaikaisten piirien estämiseksi;
③ Kompensoivan langan ja termoelementin vapaan pään välisen yhteyden tulisi olla kätevä ja luotettava;
④ Suojausholkin tulisi varmistaa riittävä eristys termoelektrisen elektrodin ja haitallisten väliaineiden välillä.
(3) Lämpötilan kylmän pään lämpötilan kompensointi
Koska lämpöparien materiaalit ovat yleensä kalliita (varsinkin kun käytetään jalometalleja), ja lämpötilan mittauspisteen ja instrumentin välinen etäisyys on termospoholimateriaalien ja kustannusten vähentämiseksi, kompensointijohtoja käytetään yleensä lämpötilan kylmän pään (vapaa pää) pidentämiseen lämpötilan stabiiliin ohjaushuoneeseen ja yhdistämään se instrumenttipäätteisiin. On huomautettava, että termoelementin kompensointiranka vain laajentaa termoelektristä elektrodia, aiheuttaen termoelementin kylmän pään siirtymisen ohjaushuoneessa olevaan instrumenttiliittimeen. Se itsessään ei voi eliminoida lämpötilan muutosten vaikutusta kylmäpäässä lämpötilan mittaukseen eikä sillä ole kompensointivaikutusta. Siksi tarvitaan muita korjausmenetelmiä, jotta voidaan kompensoida kylmäpään lämpötilan muutosten vaikutukset lämpötilan mittaukseen.
Kun käytetään termoelementtien kompensointijohtoja, mallin sovittamiseen on kiinnitettävä huomiota, polaarisuutta ei voida kytkeä väärin, ja lämpötila kompensointijohdon ja termoelementin välisessä liitäntäpäässä ei voi ylittää 100 astetta.
(4) Lämpötilan mittausvälineiden luokittelu
Lämpötilan mittausvälineet voidaan jakaa kahteen luokkaan lämpötilan mittausmenetelmien perusteella: kosketus ja ei-kontakti. Yleisesti ottaen kosketuslämpötilan mittauslaitteet ovat suhteellisen yksinkertaisia, luotettavia ja niiden mittaustarkkuus on korkea; Koska lämpötilan mittauselementin ja mitatun väliaineen välillä on riittävä lämmönvaihto ja tietyn ajan tarve lämpötasapainon saavuttamiseksi, lämpötilan mittaus viivästyy. Samanaikaisesti korkean lämpötilan kestävien materiaalien rajoitusten vuoksi sitä ei voida soveltaa erittäin korkean lämpötilan mittauksiin. Ei -kosketuslaitteen lämpötilan mittaus perustuu lämpösäteilyn periaatteeseen lämpötilan mittaamiseksi. Lämpötilan mittauselementin ei tarvitse olla kosketuksessa mitattuun väliaineen kanssa, sillä on laaja lämpötilan mittausalue, lämpötilan mittauksen yläraja ei rajoita, eikä se vahingoita mitatun esineen lämpötilakenttää. Reaktionopeus on yleensä nopea; Ulkoisten tekijöiden, kuten esineen säteily, mittausetäisyys, savu ja vesihöyry, mittausvirhe on kuitenkin suhteellisen suuri.
Kahden termoelementin levitys kalkkiuunissa
2.1 Olosuhteet, jotka termoelementtien tulisi täyttää, kun niitä käytetään kaasupalotuissa kalkkiuunissa
1) Lämpötilan ominaiskäyrän tulisi täyttää vaadittava mittauslämpötilan tarkkuus;
2) lähtösignaali on helppo käsitellä;
3) ajautumis- ja ajanvaihtelu ovat suhteellisen pieniä ja niiden vaihdettavuus;
4) Ei herkkä muille fyysisille määrille kuin lämpötilalle
5) pieni koko, helppo asentaa;
6) on hyvät mekaaniset, kemialliset ja säteilyvastusominaisuudet;
7) Turvallinen ja myrkytön.
2.2 Virhekertoimet ja varotoimenpiteet termoelementtien havaitsemiseksi
1) Jos anturin kokoonpanomenetelmä on virheellinen, se aiheuttaa anturin lämpötilan olevan erilainen kuin mitattu lämpötila;
2) kiinnitä huomiota anturin enimmäislämpötilaan ja sallittuun virheeseen;
3) kiinnitä huomiota anturien työaikaan;
4) Kompensaatiojohdot ja termoelementtien jäähdytyskorvaus voivat aiheuttaa virheitä;
5) Testauslaitteiden virheisiin olisi kiinnitettävä huomiota.
2.3 Termoelementin käytön vaikutus ympäröivään ympäristöön
1) magneettikenttä
Termoelementtien materiaalit voivat tehdä rakenteellisia muutoksia korkeapaineympäristöissä vähentyneen atomivälin johdosta, ja ne voivat myös kokea lisäpainetta lämpötilagradienttikentällä. Korkeajännitekannat voidaan suunnitella oikein ja järjestää kohtuullisesti lämpimän piirin mittaamiseen sen iskun minimoimiseksi.
2) Ydinsäteily
Lämpöpohjaiset materiaalit lämpöneutronien säteilyssä tehdään muutoksia lämpöelektriseen energiaan johtuen joidenkin elementtien muuttumisesta epävakaiksi isotoopeiksi, jotka sitten hajoavat muihin elementteihin. Siksi termoelementtien materiaalit, joissa on pieniä neutronien poikkileikkauksia, ja epävakaita isotooppeja ei ole valittu.