Termoelementų temperatūros matavimo principas ir jo taikymas kalkių krosnyse

Termoelementai yra pramoniniai, vienas iš dažniausiai naudojamų temperatūros aptikimo komponentų, jo pranašumai yra šie: ① didelis matavimo tikslumas. Kadangi termoelementas tiesiogiai kontaktuoja su matuojamu objektu, jam įtakos neturi tarpinis vidutinio plataus matavimo diapazonas. Dažniausiai naudojami termoelementai gali nuolat matuoti iš -50 ~ +1600 laipsnio, o kai kurie specialūs termoelementai gali išmatuoti tiek, kiek {- 269 laipsnis (pavyzdžiui, aukso geležies nikelio chromo termoelementas), iki +2800} laipsnio (tokio kaip tuštinamasis renium renium renium renium construcle), iki +2800} laipsnio (tokio kaip tuštinamasis renium renium renium construcle). Termoelementai paprastai sudaromi iš dviejų skirtingų tipų metalinių laidų ir jas neapriboja dydis ar atidarymas. Jie iš išorės turi apsaugines rankoves, todėl jas labai patogu naudoti.
1.1 Pagrindinis termoelemento temperatūros matavimo principas
Suvirini dvi skirtingas laidininkų ar puslaidininkių A ir B medžiagas kartu, kad sudarytų uždarą grandinę. Kai tarp dviejų A ir B laidininkų taškų yra temperatūros skirtumas, tarp jų susidaro elektromotyvo jėga, todėl grandinėje yra tam tikro dydžio srovė. Šis reiškinys reikalauja termoelektrinio efekto. Termoelementai veikia naudojant šį efektą.
1.2 Termoelementų tipai ir konstrukcinės formos
(1) termoelementų tipai
Dažniausiai naudojami termoelementai gali būti suskirstyti į dvi kategorijas: standartizuotus termoelementus ir ne standartizuotus termoelementus. Standartizuoti termoelementai nurodo termoelementus, kurie nurodomi nacionaliniuose standartuose, kad jie būtų santykiai tarp termoelektrinio potencialo ir temperatūros, leistinų klaidų ir turi vieningą standartinę skalę. Ne standartizuoti termoelementai naudojami tam tikrame diapazone ar laipsnyje, palyginti su standartizuotais termoelementais, paprastai nėra vieningos kalibravimo lentelės, daugiausia naudojamos matavimams tam tikromis ypatingomis progomis,
(2) Struktūrinė termoelemento forma
Siekiant užtikrinti patikimą ir stabilų termoelemento veikimą, jo struktūriniai reikalavimai yra šie:
① Dviejų termoelektrinių elektrodų, sudarančių termoelementą, suvirinimas turi būti tvirtas
② Du termoelektriniai elektrodai turėtų būti gerai izoliuoti vienas nuo kito, kad būtų išvengta trumpų jungčių;
③ Ryšys tarp kompensacinės vielos ir laisvojo termoelemento galo turėtų būti patogus ir patikimas;
④ Apsauginė įvorė turėtų užtikrinti pakankamą išskirtą termoelektrinį elektrodą ir kenksmingą terpę.
(3) Termoelemento šaltojo galo temperatūros kompensacija
Dėl to, kad termoelementų medžiagos paprastai yra brangios (ypač naudojant tauriuosius metalus), o atstumas tarp temperatūros matavimo taško ir instrumento yra toli, norint išsaugoti termoelemento medžiagas ir sumažinti sąnaudas, kompensacijos laidai paprastai naudojami norint išplėsti šaltą (laisvąjį galą) iki temperatūros stabdžio kambario ir prijungti prie prietaiso gnybtų. Reikia pažymėti, kad termoelemento kompensavimo viela tik pratęsia termoelektrinį elektrodą, todėl šaltas termoelemento galas juda į prietaiso terminalą valdymo kambaryje. Pats jis negali pašalinti temperatūros pokyčių įtakos šaltuoju galu matavimui ir neturi kompensacijos efekto. Todėl norint kompensuoti šaltos galutinės temperatūros pokyčių įtaką temperatūros matavimui, reikia kitų korekcijos metodų.
Naudojant termoelemento kompensavimo laidus, reikia atkreipti dėmesį į modelio atitikimą, poliškumas negali būti sujungtas neteisingai, o temperatūra jungties gale tarp kompensacijos vielos ir termoelemento negali viršyti 100 laipsnių.
(4) Temperatūros matavimo prietaisų klasifikavimas
Temperatūros matavimo prietaisus galima suskirstyti į dvi kategorijas, pagrįstas temperatūros matavimo metodais: kontaktu ir nekontaktiniu. Apskritai, kontaktinių temperatūros matavimo prietaisai yra gana paprasti, patikimi ir turi aukštą matavimo tikslumą; Tačiau dėl to, kad reikia pakankamo šilumos mainų tarp temperatūros matavimo elemento ir išmatuotos terpės, ir tam tikro laiko poreikio, kad būtų galima pasiekti šiluminę pusiausvyrą, temperatūros matavimas vėluoja. Tuo pačiu metu dėl aukštai temperatūros atsparių medžiagų apribojimų jos negalima pritaikyti labai aukštai temperatūrai. Ne kontaktinės prietaiso temperatūros matavimas grindžiamas šiluminės radiacijos principu, kad būtų galima išmatuoti temperatūrą. Temperatūros matavimo elementą nereikia liečiasi su išmatuojama terpe, turi plataus temperatūros matavimo diapazoną, jo neapriboja viršutinė temperatūros matavimo riba ir nepažeidžiama išmatuoto objekto temperatūros lauko. Reakcijos greitis paprastai yra greitas; Tačiau dėl išorinių veiksnių, tokių kaip objekto spinduliavimas, matavimo atstumas, dūmai ir vandens garai, matavimo paklaida yra palyginti didelė.
Dviejų termoelementų taikymas kalkių krosnyse
2.1 Sąlygos, kurias turėtų atitikti termoelementai
1) temperatūros charakteristikos kreivė turėtų atitikti reikiamą matavimo temperatūros tikslumą;
2) Išėjimo signalą lengva apdoroti;
3) dreifo ir laiko pokyčiai yra palyginti maži ir turi keičiamumą;
4) Ne jautrus fiziniams kiekiams, išskyrus temperatūrą
5) mažas dydis, lengvai montuojamas;
6) pasižymi geromis mechaninėmis, cheminėmis ir radiacijos atsparumo savybėmis;
7) Saugi ir netoksiška.
2.2 Klaidų faktoriai ir atsargumo priemonės termoelemento aptikimui
1) Jei jutiklio surinkimo metodas netinkamas, jutiklio temperatūra skirsis nuo išmatuotos temperatūros;
2) atkreipkite dėmesį į maksimalią jutiklio veikimo temperatūrą ir leistiną paklaidą;
3) atkreipkite dėmesį į jutiklių darbo laiką;
4) Termoelementų kompensavimo laidai ir aušinimo kompensacija gali sukelti klaidų;
5) Taip pat reikia atkreipti dėmesį į bandymo priemonių klaidas.
2.3 Termoelementų naudojimo poveikis aplinkinei aplinkai
1) Magnetinis laukas
Termoelementų medžiagos gali patirti struktūrinius aukšto slėgio aplinkos pokyčius dėl sumažėjusio atominio tarpo, taip pat gali patirti papildomą slėgį temperatūros gradiento laukuose. Aukštos įtampos įtaisai gali būti tinkamai suprojektuoti ir pagrįstai išdėstyti, kad būtų galima matuoti šiltą grandinę, kad būtų sumažintas jo poveikis.
2) Branduolinė radiacija
Termoelekuliuotos medžiagos, radiajant šiluminius neutronus, keičia termoelektrinę energiją dėl kai kurių elementų virsmo nestabiliais izotopais, kurie vėliau suyra į kitus elementus. Todėl termoelemento medžiagos su mažais neutronų skerspjūviais ir nestabiliais izotopais nepasirinktos.