Princip měření teploty termočlánků a jeho aplikace v limetkových pecích

Termočlánky jsou průmyslové jednou z nejčastěji používaných složek detekce teploty, jeho výhody jsou: ① Vysoká přesnost měření. Protože termočlánek je v přímém kontaktu s měřeným objektem, není ovlivněn středním středně širokým rozsahem měření. Běžně používané termočlánky mohou měřit nepřetržitě z -50 ~ +1600 stupně a některé speciální termočlánky mohou měřit tak nízký jako - 269 stupeň (jako je zlatý železný nikl chromium chromium), až do +2800 stupeň (jako je například nanot (jako je například Tungsten Rhenium) a snadné použití. Termočlánky se obvykle skládají ze dvou různých typů kovových vodičů a nejsou omezeny velikostí nebo otevřením. Mají na vnější straně ochranné rukávy, takže jsou velmi pohodlné k použití.
1.1 Základní princip měření teploty termočlánku
Svařujte dva různé materiály vodičů nebo polovodičů A a B dohromady a vytvoří uzavřený obvod. Když existuje teplotní rozdíl mezi dvěma body připojení vodičů A a B, mezi nimi se vytváří elektromotorická síla, což má za následek proud určité velikosti v obvodu. Tento jev je požadován pro termoelektrický účinek. Termočlánky fungují pomocí tohoto účinku.
1.2 Typy a strukturální formy termočlánků
(1) Typy termočlánků
Běžně používané termočlánky lze rozdělit do dvou kategorií: standardizované termočlánky a ne standardizované termočlánky. Standardizované termočlánky se vztahují na termočlánky, které jsou specifikovány v národních standardech pro jejich vztah mezi termoelektrickým potenciálem a teplotou, přípustnými chybami a mají sjednocenou standardní stupnici. Ne standardizované termočlánky se používají v určitém rozmezí nebo řádu ve srovnání se standardizovanými termočlánky, obvykle neexistuje žádná sjednocená kalibrační tabulka, hlavně pro měření při určitých zvláštních příležitostech,
(2) Strukturální forma termočlánku
Aby bylo zajištěno spolehlivý a stabilní provoz termočlánku, jsou jeho strukturální požadavky následující:
① svařování dvou termoelektrických elektrod, které tvoří termočlánek, musí být pevné
② Obě termoelektrické elektrody by měly být od sebe dobře izolovány, aby se zabránilo zkratu;
③ Spojení mezi kompenzačním drátem a volným koncem termočlánku by mělo být pohodlné a spolehlivé;
④ Ochranný rukáv by měl zajistit dostatečnou izolaci mezi termoelektrickou elektrodou a škodlivým médiem.
(3) Kompenzace teploty studeného konce termočlánku
Vzhledem k tomu, že materiály termočlánků jsou obecně drahé (zejména při používání drahých kovů) a vzdálenost mezi měřicím bodem teploty a přístrojem je daleko, aby se ušetřily materiály termočlánků a snížily náklady, kompenzační dráty se obvykle používají k prodloužení chladného konce (volného konce) do teplotního ovládacího pokoje a připojení k termínu přístroje. Je třeba zdůraznit, že kompenzační vodič termočlánku slouží pouze k rozšíření termoelektrické elektrody, což způsobí, že se chladný konec termočlánku přesune do terminálu přístroje v kontrolní místnosti. Sama nemůže eliminovat vliv změn teploty na studeném konci na měření teploty a nemá kompenzační účinek. Proto jsou zapotřebí jiných korekčních metod, aby se kompenzoval dopad změn teploty na koncové teplotě na měření teploty.
Při použití vodičů kompenzace termočlánku musí být věnována pozornost za přizpůsobení modelu, polarita nemůže být připojena nesprávně a teplota na konci připojení mezi kompenzačním drátem a termočlánkem nemůže překročit 100 stupňů.
(4) Klasifikace nástrojů měření teploty
Přístroje měření teploty lze rozdělit do dvou kategorií na základě metod měření teploty: kontakt a nekontaktní. Obecně řečeno, přístroje měření kontaktní teploty jsou relativně jednoduché, spolehlivé a mají vysokou přesnost měření; Avšak vzhledem k potřebě dostatečné výměny tepla mezi měřicím prvkem teploty a měřeným médiem a potřebou určitého množství času k dosažení tepelné rovnováhy dochází ke zpoždění měření teploty. Současně ji nelze kvůli omezením materiálů odolných proti teplotě použít na měření velmi vysoké teploty. Měření teploty přístroje bez kontaktu je založeno na principu tepelného záření pro měření teploty. Prvek měření teploty nemusí být v kontaktu s měřeným médiem, má široký rozsah měření teploty, není omezen horní hranici měření teploty a nepoškodí teplotní pole měřeného objektu. Rychlost reakce je obecně rychlá; Avšak vzhledem k vnějším faktorům, jako je emisivita objektu, měřicí vzdálenost, kouř a vodní pára, je chyba měření relativně velká.
Aplikace dvou termočlánků v limetkových pecích
2.1 Podmínky, se kterými by se termočlánky měly setkat při použití v plynových vypálených limetových pecích
1) Křivka teplotní charakteristiky by měla splňovat požadovanou přesnost teploty měření;
2) výstupní signál se snadno zpracovává;
3) variace driftu a času jsou relativně malé a mají zaměnitelnost;
4) Není citlivé na jiná fyzikální množství než teplota
5) malá velikost, snadno se instaluje;
6) má dobré mechanické, chemické a radiační odolnost;
7) Bezpečné a netoxické.
2.2 Chybové faktory a preventivní opatření pro detekci termočlánků
1) Je -li metoda sestavy senzoru nesprávná, způsobí, že se teplota senzoru liší od naměřené teploty;
2) věnujte pozornost maximální provozní teplotě a přípustné chybě senzoru;
3) věnujte pozornost pracovní době senzorů;
4) kompenzační dráty a kompenzace chlazení termočlánků mohou způsobit chyby;
5) Pozornost by měla být také věnována chybám testovacích nástrojů.
2.3 Dopad používání termočlánků na okolní prostředí
1) Magnetické pole
Materiály termočlánků mohou podléhat strukturálním změnám ve vysokotlakém prostředí v důsledku sníženého atomového rozestupu a mohou také zažít další tlak v polích gradientu teploty. Vysokopěťové zařízení mohou být navržena správně a uspořádána přiměřeně pro měření teplého obvodu, aby se minimalizoval jeho dopad.
2) Jaderné záření
Materiály termočlánků pod zářením tepelných neutronů podléhají změnám v termoelektrické energii v důsledku transformace některých prvků na nestabilní izotopy, které se poté rozpadají do jiných prvků. Proto jsou vybrány materiály termočlánků s malými neutronovými průřezy a nestabilní izotopy.