Pemilihan termokopel yang betul dan alasan untuk kesilapan pengukuran

Thermocouples, sebagai salah satu sensor penting dalam pengukuran suhu dalam bidang kawalan automasi perindustrian, telah memberikan sumbangan besar kepada pengukuran suhu dalam pelbagai industri. Ia digunakan secara meluas dalam bidang kawalan suhu automatik dalam pelbagai industri kerana struktur mudahnya, pengukuran suhu yang tepat, pelbagai pengukuran yang luas, dan penyelenggaraan yang mudah. Walau bagaimanapun, ia adalah tepat kerana termokopel itu sendiri mempunyai struktur yang mudah dan mudah dipasang dan menggunakan pemilihan parameter utama seperti nombor pengindeksan dan kedalaman penyisipan sering diabaikan semasa proses pemilihan, mengakibatkan kesilapan pengukuran dan juga kerosakan kepada thermocople semasa digunakan. Di samping itu, kesilapan pengukuran yang disebabkan oleh beberapa isu seperti pampasan suhu, masa tindak balas terma, impedans haba, dan kemerosotan termokopel semasa proses pengukuran juga membawa masalah yang besar dan kerugian ekonomi yang serius kepada pengguna sebenar. Sebelum peningkatan penekanan terhadap keselamatan instrumen, ketepatan pengukuran, hayat perkhidmatan, dan kestabilan dalam kawalan automasi perindustrian moden, sejumlah besar penyelidik dan jurutera instrumentasi terma telah menjalankan penyelidikan yang luas mengenai ketepatan pengukuran suhu, penyesuaian, dan struktur pengukuran suhu termokopel. Atas dasar ini bermula dari pemilihan dan aplikasi praktikal termokopel, artikel ini menganalisis dan menghuraikan bagaimana untuk memilih penyesuaian tanda skala yang berlainan dan julat pengukuran suhu termokopel, pemilihan kedudukan titik pengukuran suhu, dan bagaimana untuk memilih kedalaman sisipan termokopel. Pada masa yang sama, analisis dilakukan pada kesilapan pengukuran yang disebabkan oleh pampasan suhu, masa tindak balas terma, impedans haba, dan kemerosotan termokopel semasa penggunaan termokopel, dan penyelesaian disediakan. Saya harap ia dapat membantu pengukuran suhu yang betul dan pengukuran suhu jangka panjang termokopel.
1. Pemilihan termokopel
Thermocouples digunakan secara meluas kerana operasi mudah mereka, tetapi dalam proses pemilihan awal, lebih banyak perhatian sering dibayar kepada parameter yang berkaitan dengan pemasangan dan keselamatan termokopel, seperti antara muka pemasangan dan tahap rintangan tekanan bahan lengan. Walau bagaimanapun, kebolehsuaian, julat pengukuran suhu, dan kedalaman sisipan termokopel dapat dengan mudah diabaikan, yang mempengaruhi hasil pengukuran suhu.
1.1 Pemilihan nombor indeks termokopel
Pemilihan nombor pengindeksan termokopel biasanya ditentukan berdasarkan suhu kerja medium yang diukur. Umumnya, menurut julat pengukuran suhu bilangan pengindeksan yang berlainan termokopel dan penggunaan sebenar, kita secara kasar membahagikan thermocouples ke dalam tiga kategori: suhu rendah sederhana, suhu tinggi sederhana, dan termokopel pengindeksan suhu tinggi. Berikut adalah analisis dan perbincangan tentang cara memilih termokopel untuk ketiga -tiga julat pengukuran suhu ini.
1.1.1 Pemilihan termokopel suhu sederhana dan rendah
Jika digunakan untuk pengukuran suhu rendah (-200 darjah ~ +350 darjah), thermocouple T-skala boleh dipilih. Untuk pengukuran sederhana dan rendah suhu (-40 darjah ~ +700 darjah), thermocouple skala EJ boleh dipilih. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh fakta bahawa elektrod positif thermocouple skala TJ diperbuat daripada bahan tembaga tulen dan besi tulen, mereka mudah dioksidakan semasa pengeluaran dan penggunaan produk, sehingga mereka tidak dapat digunakan untuk pengukuran suhu dalam persekitaran pengoksidaan. Adalah disyorkan untuk menggunakan termokopel e-skala untuk pengukuran suhu dalam persekitaran pengoksidaan. Thermocouple e-indeks bukan sahaja meliputi julat pengukuran suhu termokopel J-indeks, tetapi juga mempunyai output potensi thermoelectric yang besar, kepekaan yang tinggi, kestabilan yang baik, dan rintangan pengoksidaan yang lebih baik daripada indeks thermocople TJ. Ia boleh digunakan dalam pengoksidaan dan persekitaran gas lengai, tetapi tidak boleh digunakan secara langsung dalam sulfur dan mengurangkan persekitaran gas pada suhu tinggi. Ini akan mengakibatkan kesilapan yang ketara dalam keseragaman potensi thermoelektrik dari thermocouple e-indeks.
1.1.2 Pemilihan termokopel suhu sederhana dan tinggi
Thermocouple K. N-darjah adalah termokopel logam kos rendah yang digunakan secara meluas dalam pasaran semasa, terutamanya digunakan untuk pengukuran suhu di zon suhu sederhana dan tinggi (-40 darjah ~ +1200 darjah). Antaranya, thermocouples K-indeks menduduki bahagian pasaran mutlak kerana linearity mereka yang baik, potensi thermoelectric yang besar, kepekaan tinggi, kestabilan yang baik dan keseragaman, rintangan pengoksidaan yang kuat, dan harga yang rendah. Thermocouple N-indeks adalah thermocouple yang paling diselaraskan di peringkat antarabangsa yang berjaya mengatasi dua kelemahan penting dari termokopel K-indeks, iaitu potensi thermoelectric yang tidak stabil yang disebabkan oleh kekisi jangka pendek yang diperintahkan oleh kekisi nikel kromium antara 300 darjah dan 500 darjah; Ketidakstabilan potensi elektrik termal yang disebabkan oleh pengoksidaan keutamaan aloi kromium nikel sekitar 800 darjah. Prestasi komprehensifnya lebih tinggi daripada termokopel K-indeks, menjadikannya termokopel yang menjanjikan untuk pembangunan. Walau bagaimanapun, kelemahan utama termokopel N-darjah adalah ralat tak linear yang besar dalam julat suhu rendah (-200 darjah ~ 400 darjah) dan keras dan sukar untuk bahan mesin.
1.1.3 Pemilihan termokopel suhu tinggi
S R. Thermocouple gred B dipanggil termokopel logam berharga kerana elektrod positif dan negatifnya diperbuat daripada aloi platinum dan platinum rhodium. Ia adalah termokopel yang sesuai untuk mengukur di kawasan suhu tinggi (800 darjah ~ 1600 darjah). Suhu penggunaan jangka panjang yang disyorkan untuk termokopel skala S dan R adalah (800 darjah ~ 1300 darjah), dan suhu penggunaan jangka panjang yang disyorkan untuk termokopel skala B adalah (800 darjah ~ 1600 darjah). Oleh kerana ketepatan pengukuran suhu tinggi mereka, kestabilan yang baik, julat pengukuran suhu yang luas, dan had atas suhu tinggi, termokopel logam berharga ini dengan pelbagai tamat pengajian digunakan secara meluas dalam aplikasi pengukuran suhu tinggi di atas 1000 darjah, seperti metalurgi, kaca, seramik, dan industri lain. Kekurangan ini termasuk potensi thermoelectric yang rendah, kepekaan yang rendah, kekuatan mekanikal yang menurun pada suhu tinggi, kepekaan yang tinggi terhadap pencemaran, dan bahan logam berharga yang mahal, menyebabkan pelaburan satu kali yang besar. Tetapi secara keseluruhan, termokopel logam berharga masih menjadi daya utama dalam pengukuran suhu di kawasan suhu tinggi. Dengan peningkatan teknologi pengeluaran termokopel yang berterusan, mereka dapat melindungi wayar elektrod secara berkesan dari pencemaran pada suhu tinggi dan meningkatkan hayat perkhidmatan produk.