Ποιοι είναι οι λόγοι για την ανεπιτυχή χρήση των θερμοστοιχείων;

Τα θερμοστοιχεία μπορούν να μετρήσουν άμεσα τη θερμοκρασία και να μετατρέψουν το σήμα θερμοκρασίας σε σήμα θερμοηλεκτρικού δυναμικού, το οποίο στη συνέχεια μετατρέπεται στη θερμοκρασία του μετρούμενου μέσου. Τα θερμοστοιχεία χρησιμοποιούνται συχνά ως εξαρτήματα μέτρησης θερμοκρασίας στους δοκιμαστές θερμοκρασίας του κλιβάνου, οπότε η σωστή χρήση των θερμοστοιχείων είναι πολύ σημαντική, καθώς επηρεάζει τις μεταβολές των καμπυλών θερμοκρασίας. Το φαινόμενο των ανεπιφύλακτων θερμοστοιχείων κατά τη χρήση προκαλείται κυρίως από την επίδραση των ετερογενών καλωδίων θερμοστοιχείων, τα σφάλματα παρακέντησης των θωρακισμένων θερμοστοιχείων και την ακατάλληλη χρήση των θερμοστοιχείων.
1. Η επίδραση της ετερογένειας του καλωδίου θερμοστοιχείων

① Το ίδιο το υλικό του θερμοστοιχείου είναι ετερογενές. Όταν τα θερμοστοιχεία βαθμονομούνται στην αίθουσα μετρολογίας, θα πρέπει να εισάγονται στον κλίβανο βαθμονόμησης θερμοστοιχείων σε βάθος 300mm σύμφωνα με τους κανονισμούς. Επομένως, τα αποτελέσματα βαθμονόμησης κάθε θερμοστοιχείου μπορούν να αντικατοπτρίζουν ή να αντικατοπτρίζουν κυρίως τη θερμοηλεκτρική συμπεριφορά ενός καλωδίου μήκους 300 mm από το άκρο μέτρησης. Ωστόσο, όταν το μήκος του θερμοστοιχείου είναι μακρύ και τα περισσότερα από τα καλώδια θερμοστοιχείων βρίσκονται στη ζώνη υψηλής θερμοκρασίας κατά τη χρήση, εάν τα καλώδια θερμοστοιχείων είναι ετερογενή και σε ένα περιβάλλον με κλίσεις θερμοκρασίας, θα δημιουργήσουν θερμοηλεκτρικό δυναμικό τοπικά. Η ηλεκτρομαγνητική δύναμη ονομάζεται παρασιτικό δυναμικό και το σφάλμα που προκαλείται από παρασιτικό δυναμικό ονομάζεται σφάλμα ομογενοποίησης.

② Η ετερογένεια που παράγεται από τη χρήση καλωδίων θερμοστοιχείων. Για τα πρόσφατα κατασκευασμένα θερμοστοιχεία, ακόμη και αν η ετερογενής απόδοση πληροί τις απαιτήσεις, η επαναλαμβανόμενη επεξεργασία και κάμψη μπορεί να προκαλέσει παραμόρφωση επεξεργασίας και απώλεια ομοιογένειας. Επιπλέον, τα θερμοστοιχεία που εκτίθενται σε υψηλές θερμοκρασίες για μεγάλο χρονικό διάστημα κατά τη διάρκεια της χρήσης μπορούν επίσης να προκαλέσουν αλλαγές στο θερμοηλεκτρικό δυναμικό λόγω υποβάθμισης των καλωδίων. Όταν το τοπικά υποβαθμισμένο τμήμα βρίσκεται σε μια θέση με κλίση θερμοκρασίας, τα παρασιτικά δυναμικά θα δημιουργηθούν και θα προστεθούν στο συνολικό θερμοηλεκτρικό δυναμικό, με αποτέλεσμα σφάλματα μέτρησης.

2. Το σφάλμα διακλάδωσης των θωρακισμένων θερμοστοιχείων

Κατά τη μέτρηση της θερμοκρασίας του κλιβάνου με θωρακισμένα θερμοστοιχεία, εάν η θερμοκρασία στη μέση του θερμοστοιχείου υπερβαίνει τα 800 βαθμούς, θα προκαλέσει μείωση της αντίστασης μόνωσης και των μη φυσιολογικών μετρήσεων του θερμοστοιχείου, η οποία ονομάζεται σφάλμα διακλάδωσης. Λόγω του μονωτικού υλικού του θωρακισμένου θερμοστοιχείου που είναι κονιοποιημένο οξείδιο μαγνησίου, η αντίσταση της μόνωσης μειώνεται με τάξη μεγέθους για κάθε 100 βαθμού αύξηση της θερμοκρασίας σε υψηλές θερμοκρασίες. Όταν η θερμοκρασία στο μεσαίο τμήμα είναι υψηλή, θα υπάρξει αναπόφευκτα ρεύμα διαρροής, με αποτέλεσμα τα σφάλματα διακλάδωσης στο δυναμικό εξόδου του θερμοστοιχείου.

3. Σφάλματα μέτρησης που προκαλούνται από ακατάλληλη χρήση

Ένα θερμοστοιχείο που έχει επαληθευτεί ως ειδικευμένο, εάν χρησιμοποιείται εσφαλμένα, μπορεί επίσης να προκαλέσει σημαντικά σφάλματα μέτρησης.

① Το βάθος εισαγωγής του θερμοστοιχείου είναι ανεπαρκές, με αποτέλεσμα τη μέτρηση χαμηλής θερμοκρασίας λόγω της απώλειας θερμικής αγωγιμότητας.

② Ο ακατάλληλος χειρισμός της θερμοκρασίας αναφοράς, όπως ο ψεκασμός της φλόγας από τον κλίβανο που προκαλεί τη θερμοκρασία αναφοράς να είναι υπερβολικά υψηλή, μπορεί επίσης να οδηγήσει σε σφάλματα μέτρησης.