Αρχή της μέτρησης θερμοκρασίας θερμοστοιχείων και της εφαρμογής της σε κλιβάνους ασβέστη

Τα θερμοστοιχεία είναι βιομηχανικά ένα από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα εξαρτήματα ανίχνευσης θερμοκρασίας, τα πλεονεκτήματά της είναι: ① Ακρίβεια μέτρησης. Επειδή το θερμοστοιχείο βρίσκεται σε άμεση επαφή με το αντικείμενο που μετράται, δεν επηρεάζεται από το εύρος μέτρησης του ενδιάμεσου μέσου. Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα θερμοστοιχεία μπορούν να μετρηθούν συνεχώς από -50 ~ +1600 βαθμό και μερικά ειδικά θερμοστοιχεία μπορούν να μετρήσουν τόσο χαμηλά όσο - 269 βαθμό (όπως το θερμοσκληρίδιο chenium rhenium). Τα θερμοστοιχεία συνήθως αποτελούνται από δύο διαφορετικούς τύπους μεταλλικών καλωδίων και δεν περιορίζονται από το μέγεθος ή το άνοιγμα. Έχουν προστατευτικά μανίκια στο εξωτερικό, καθιστώντας τα πολύ βολικά για χρήση.
1.1 Βασική αρχή της μέτρησης θερμοκρασίας θερμοστοιχείων
Συγκόλλησε δύο διαφορετικά υλικά αγωγών ή ημιαγωγών Α και Β μαζί για να σχηματίσουν ένα κλειστό κύκλωμα. Όταν υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των δύο σημείων προσκόλλησης των αγωγών Α και Β, παράγεται μια ηλεκτρομοϊκή δύναμη μεταξύ τους, με αποτέλεσμα ένα ρεύμα ενός συγκεκριμένου μεγέθους στο κύκλωμα. Αυτό το φαινόμενο καλείται για θερμοηλεκτρικό αποτέλεσμα. Τα θερμοστοιχεία λειτουργούν χρησιμοποιώντας αυτό το αποτέλεσμα.
1.2 Τύποι και δομικές μορφές θερμοστοιχείων
(1) Τύποι θερμοστοιχείων
Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα θερμοστοιχεία μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: τυποποιημένα θερμοστοιχεία και μη τυποποιημένα θερμοστοιχεία. Τα τυποποιημένα θερμοστοιχεία αναφέρονται σε θερμοστοιχεία που καθορίζονται στα εθνικά πρότυπα για τη σχέση τους μεταξύ του θερμοηλεκτρικού δυναμικού και της θερμοκρασίας, των επιτρεπόμενων σφαλμάτων και της ενοποιημένης τυποποιημένης κλίμακας. Χρησιμοποιούνται μη τυποποιημένα θερμοστοιχεία σε ένα συγκεκριμένο εύρος ή τάξη μεγέθους σε σύγκριση με τυποποιημένα θερμοστοιχεία, γενικά δεν υπάρχει πίνακας ενοποιημένης βαθμονόμησης, που χρησιμοποιείται κυρίως για μετρήσεις σε ορισμένες ειδικές περιπτώσεις,
(2) Δομική μορφή θερμοστοιχείου
Προκειμένου να διασφαλιστεί η αξιόπιστη και σταθερή λειτουργία του θερμοστοιχείου, οι δομικές του απαιτήσεις είναι οι εξής:
① Η συγκόλληση των δύο θερμοηλεκτρικών ηλεκτροδίων που αποτελούν ένα θερμοστοιχείο πρέπει να είναι σταθερό
② Τα δύο θερμοηλεκτρικά ηλεκτρόδια θα πρέπει να είναι καλά μονωμένα μεταξύ τους για να αποφευχθούν βραχυκύκλωμα.
③ Η σύνδεση μεταξύ του καλωδίου αντιστάθμισης και του ελεύθερου άκρου του θερμοστοιχείου πρέπει να είναι βολική και αξιόπιστη.
④ Το προστατευτικό μανίκι θα πρέπει να εξασφαλίζει επαρκή απομόνωση μεταξύ του θερμοηλεκτρικού ηλεκτροδίου και των επιβλαβών μέσων.
(3) Η αντιστάθμιση θερμοκρασίας του κρύου άκρου του θερμοστοιχείου
Λόγω του γεγονότος ότι τα υλικά των θερμοστοιχείων είναι γενικά δαπανηρά (ειδικά όταν χρησιμοποιούνται πολύτιμα μέταλλα) και η απόσταση μεταξύ του σημείου μέτρησης της θερμοκρασίας και του οργάνου είναι πολύ μακριά, προκειμένου να αποθηκεύσουν τα υλικά θερμοστοιχείων και να μειώνουν το κόστος, τα καλώδια αντιστάθμισης χρησιμοποιούνται συνήθως για την επέκταση του ψυχρού άκρου (ελεύθερο άκρο) του θερμοστοιχείου σε ένα θερμοκρασιακό δωμάτιο ελέγχου και τη σύνδεση του με τα όρια των οργάνων. Πρέπει να επισημανθεί ότι το καλώδιο αντιστάθμισης θερμοστοιχείων χρησιμεύει μόνο για την επέκταση του θερμοηλεκτρικού ηλεκτροδίου, προκαλώντας το κρύο άκρο του θερμοστοιχείου να μετακινηθεί στον ακροδέκτη του οργάνου στην αίθουσα ελέγχου. Το ίδιο δεν μπορεί να εξαλείψει την επίδραση των μεταβολών της θερμοκρασίας στο κρύο άκρο στη μέτρηση της θερμοκρασίας και δεν έχει αποτέλεσμα αποζημίωσης. Επομένως, απαιτούνται άλλες μέθοδοι διόρθωσης για να αντισταθμιστούν οι επιπτώσεις των αλλαγών θερμοκρασίας κρύου άκρου στη μέτρηση της θερμοκρασίας.
Κατά τη χρήση καλωδίων αντιστάθμισης θερμοστοιχείων, η προσοχή πρέπει να δοθεί στην αντιστοίχιση μοντέλου, η πολικότητα δεν μπορεί να συνδεθεί εσφαλμένα και η θερμοκρασία στο άκρο σύνδεσης μεταξύ του καλωδίου αντιστάθμισης και του θερμοστοιχείου δεν μπορεί να υπερβεί τους 100 βαθμούς.
(4) Ταξινόμηση των οργάνων μέτρησης θερμοκρασίας
Τα όργανα μέτρησης θερμοκρασίας μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες με βάση τις μεθόδους μέτρησης θερμοκρασίας: επαφή και μη επαφή. Σε γενικές γραμμές, τα όργανα μέτρησης της θερμοκρασίας επαφής είναι σχετικά απλά, αξιόπιστα και έχουν υψηλή ακρίβεια μέτρησης. Ωστόσο, λόγω της ανάγκης για επαρκή ανταλλαγή θερμότητας μεταξύ του στοιχείου μέτρησης της θερμοκρασίας και του μετρούμενου μέσου και της ανάγκης για ένα ορισμένο χρονικό διάστημα για την επίτευξη θερμικής ισορροπίας, υπάρχει καθυστέρηση στη μέτρηση της θερμοκρασίας. Ταυτόχρονα, λόγω των περιορισμών των ανθεκτικών σε υλικά ανθεκτικών σε υψηλή θερμοκρασία, δεν μπορεί να εφαρμοστεί σε μετρήσεις πολύ υψηλής θερμοκρασίας. Η μέτρηση θερμοκρασίας μη επαφής βασίζεται στην αρχή της θερμικής ακτινοβολίας για τη μέτρηση της θερμοκρασίας. Το στοιχείο μέτρησης της θερμοκρασίας δεν χρειάζεται να έρχεται σε επαφή με το μετρούμενο μέσο, ​​έχει ευρεία κλίμακα μέτρησης θερμοκρασίας, δεν περιορίζεται από το ανώτερο όριο μέτρησης της θερμοκρασίας και δεν βλάπτει το πεδίο θερμοκρασίας του μετρούμενου αντικειμένου. Η ταχύτητα αντίδρασης είναι γενικά γρήγορη. Ωστόσο, λόγω εξωτερικών παραγόντων όπως η εκπομπή του αντικειμένου, η απόσταση μέτρησης, ο καπνός και ο υδρατμός, το σφάλμα μέτρησης είναι σχετικά μεγάλο.
Εφαρμογή δύο θερμοστοιχείων σε κλιβάνους ασβέστη
2.1 Συνθήκες που θα πρέπει να πληρούν οι θερμοστοιχείες όταν χρησιμοποιούνται σε πυρκαγιά ασβέστη με αέριο
1) Η καμπύλη χαρακτηριστικής θερμοκρασίας θα πρέπει να πληροί την απαιτούμενη ακρίβεια θερμοκρασίας μέτρησης.
2) Το σήμα εξόδου είναι εύκολο να επεξεργαστεί.
3) Η μετατόπιση και η χρονική παραλλαγή είναι σχετικά μικρές και έχουν εναλλαξιμότητα.
4) Δεν είναι ευαίσθητη σε φυσικές ποσότητες εκτός από τη θερμοκρασία
5) μικρό μέγεθος, εύκολο στην εγκατάσταση.
6) έχει καλές ιδιότητες μηχανικής, χημικής και ακτινοβολίας.
7) Ασφαλής και μη τοξικά.
2.2 Παράγοντες σφάλματος και προφυλάξεις για ανίχνευση θερμοστοιχείων
1) Εάν η μέθοδος συναρμολόγησης του αισθητήρα είναι ακατάλληλη, θα προκαλέσει τη θερμοκρασία του αισθητήρα να είναι διαφορετική από τη μέτρηση της θερμοκρασίας.
2) Δώστε προσοχή στη μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας και το επιτρεπόμενο σφάλμα του αισθητήρα ·
3) Δώστε προσοχή στον χρόνο εργασίας των αισθητήρων.
4) τα καλώδια αντιστάθμισης και η αντιστάθμιση ψύξης των θερμοστοιχείων μπορούν να προκαλέσουν σφάλματα.
5) Πρέπει επίσης να δοθεί προσοχή στα σφάλματα των μέσων δοκιμών.
2.3 Η επίδραση της χρήσης του θερμοστοιχείου στο περιβάλλον
1) Μαγνητικό πεδίο
Τα υλικά θερμοστοιχείων μπορούν να υποβληθούν σε δομικές αλλαγές σε περιβάλλοντα υψηλής πίεσης λόγω μειωμένης ατομικής απόστασης και μπορεί επίσης να παρουσιάσουν πρόσθετη πίεση στα πεδία κλίσης θερμοκρασίας. Οι συσκευές υψηλής τάσης μπορούν να σχεδιαστούν σωστά και να ρυθμιστούν λογικά για το θερμό κύκλωμα μέτρησης για να ελαχιστοποιηθούν οι επιπτώσεις της.
2) Πυρηνική ακτινοβολία
Τα υλικά θερμοστοιχείων, υπό την ακτινοβολία των θερμικών νετρονίων, υφίστανται αλλαγές στη θερμοηλεκτρική ενέργεια λόγω του μετασχηματισμού ορισμένων στοιχείων σε ασταθή ισότοπα, τα οποία στη συνέχεια αποσυντίθενται σε άλλα στοιχεία. Επομένως, τα υλικά θερμοστοιχείων με μικρές διατομές νετρονίων και δεν επιλέγονται ασταθή ισότοπα.