Πώς να ελέγξετε ένα θερμοηλεκτρικό πυρόμετρο

Το θερμοηλεκτρικό πυρόμετρο είναι ένα σύνολο που αποτελείται από από θερμοηλεκτρικό μετατροπέα (θερμοζεύγος), αντιστάθμιση και σύνδεση καλωδίων που συνδέονται με αυτό και συσκευή μέτρησης ένδειξης ή εγγραφής. Ως εκ τούτου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε φορητό μιλιβολτόμετρο ή αυτόματο ποτενσιόμετρο.

Παλαιό θερμοηλεκτρικό πυρόμετρο από το 1910

Σύγχρονο ψηφιακό θερμοηλεκτρικό πυρόμετρο

Εάν το millivoltmeter χρησιμοποιείται υπό συνθήκες λειτουργίας, η ηλεκτρική αντίσταση του θερμοστοιχείου, της αντιστάθμισης και των καλωδίων σύνδεσης εντός ± 0,1 ohm πρέπει να είναι ίση με αυτή που υποδεικνύεται στην κλίμακα του χιλιοβολτομέτρου μέγεθος R εσωτ.

Η αντίσταση κυκλώματος του θερμοστοιχείου ρυθμίζεται στην απαιτούμενη τιμή μέσω ενός πηνίου αντιστάθμισης συνδεδεμένου σε σειρά με το θερμοστοιχείο.

Ο έλεγχος των ενδείξεων ενός θερμοηλεκτρικού πυρόμετρου πραγματοποιείται μερικές φορές σε ένα πλήρες σετ, χωρίς προηγούμενη βαθμονόμηση του θερμοστοιχείου που περιλαμβάνεται στη σύνθεσή του.Σε αυτήν την περίπτωση, το θερμοστοιχείο που είναι συνδεδεμένο με το χιλιοστόμετρο ή το αυτόματο ποτενσιόμετρο τοποθετείται με το θερμοστοιχείο αναφοράς σε φούρνο βαθμονόμησης.

Εάν η θερμοκρασία των ελεύθερων άκρων του θερμοστοιχείου διαφέρει από 0 ° C, τότε όταν το κύκλωμα του millivoltmeter είναι ανοιχτό, ο διορθωτής προσαρμόζει το βέλος του στο σημάδι στην κλίμακα που αντιστοιχεί στη θερμοκρασία των ελεύθερων άκρων.

Αυτή η λειτουργία δεν είναι απαραίτητη εάν στο σετ πυρομέτρου χρησιμοποιείται κατάλληλα βαθμονομημένο αυτόματο ποτενσιόμετρο ή χιλιοβολτόμετρο εξοπλισμένο με συσκευή αυτόματης διόρθωσης της θερμοκρασίας των ελεύθερων άκρων του θερμοστοιχείου. Σε αυτές τις περιπτώσεις, τα καλώδια αντιστάθμισης πρέπει να φέρονται στους ακροδέκτες της συσκευής μέτρησης.

Θερμοστοιχείο

Αυξάνοντας σταδιακά το ρεύμα στον φούρνο βαθμονόμησης χρησιμοποιώντας ένα θερμοστοιχείο αναφοράς, οι θερμοκρασίες του φούρνου ρυθμίζονται η μία μετά την άλλη κατά εκατοντάδες μοίρες, σταθεροποιώντας τον φούρνο σε κάθε θερμοκρασία για αρκετά λεπτά.

Η τιμή της θερμοκρασίας που καθορίζεται στον κλίβανο προσδιορίζεται από το θερμο-EMF ενός θερμοστοιχείου αναφοράς που διαβάζεται από ένα εργαστηριακό ποτενσιόμετρο και ταυτόχρονα (χωρίς χτύπημα) διαβάζονται οι ενδείξεις της πυρομετρικής συσκευής μέτρησης.

Αφού φτάσετε στο ανώτερο όριο της κλίμακας της συσκευής μέτρησης, η θερμοκρασία στον κλίβανο μειώνεται σταδιακά και, με αντίστροφη σειρά, οι μετρήσεις της συσκευής μέτρησης επαναλαμβάνονται στις ίδιες περίπου θερμοκρασίες στον κλίβανο όπως όταν αυξάνεται η θερμοκρασία.

Για κάθε τιμή θερμοκρασίας φούρνου, βρείτε τη μέση ένδειξη της συσκευής από τις ενδείξεις καθώς οι θερμοκρασίες ανεβαίνουν και πέφτουν.

Το σφάλμα στις μετρήσεις του πυρόμετρου καθορίζεται ως η διαφορά μεταξύ των αριθμητικών τιμών - της μέσης ένδειξης της συσκευής και της θερμοκρασίας στον κλίβανο που καθορίζεται από το θερμο-EMF ενός θερμοστοιχείου αναφοράς.

Η διαφορά μεταξύ των ενδείξεων του οργάνου μέτρησης με την αύξηση και τη μείωση της θερμοκρασίας στον κλίβανο χαρακτηρίζει την αλλαγή στις ενδείξεις του πυρόμετρου.

Αυτή η μέθοδος ελέγχου των ενδείξεων του θερμοηλεκτρικού πυρομέτρου δεν είναι πολύ αποτελεσματική, επειδή απαιτεί σημαντικό χρόνο για να ελεγχθεί ένα σετ. Επομένως, η μέθοδος ψυχρής βαθμονόμησης ενός θερμοηλεκτρικού πυρόμετρου είναι πιο βολική. Είναι ως εξής.

Το θερμοστοιχείο που προορίζεται να συμπεριληφθεί στο κιτ πυρομέτρου έχει προηγουμένως υποβληθεί σε ατομική βαθμονόμηση στο εύρος θερμοκρασίας που αντιστοιχεί στο εύρος κλίμακας της συσκευής μέτρησης και στις τιμές του θερμοηλεκτρικού ηλεκτρικού ηλεκτρικού ρεύματος για τις θερμοκρασίες του άκρου εργασίας που αντιστοιχεί στις καθορισμένες αριθμητικές σημάνσεις στην κλίμακα της συσκευής μέτρησης.

Επίσης, εάν χρησιμοποιείται ένα αυτόματο ποτενσιόμετρο ως συσκευή μέτρησης, τότε εφαρμόζονται τάσεις ίσες με τις αριθμητικές τιμές θερμο-EMF του θερμοστοιχείου στους ακροδέκτες του χρησιμοποιώντας ένα εργαστηριακό ποτενσιόμετρο. Οι αποκλίσεις των ενδείξεων του ποτενσιόμετρου από τους αριθμούς της κλίμακας είναι σφάλματα του πυρομέτρου που ελέγχεται.

Κατά τη δοκιμή θερμοηλεκτρικών πυρόμετρων που περιλαμβάνουν θερμοστοιχείο πλατίνας-ρόδιου-πλατίνας, πρέπει να σημειωθεί ότι το τμήμα του θερμοστοιχείου που βρίσκεται στον κλίβανο σε υψηλή θερμοκρασία αλλάζει σημαντικά την ηλεκτρική του αντίσταση.Το ποσό κατά το οποίο αλλάζει το Rin του πυρόμετρου ως αποτέλεσμα μπορεί να προσδιοριστεί με υπολογισμό.

Η ανοχή λάθους οργάνων ενός θερμοηλεκτρικού πυρόμετρου, το οποίο είναι ένα σύνολο θερμοζευγών και μια συσκευή μέτρησης, μπορεί προφανώς να προσδιοριστεί εύκολα αθροίζοντας αριθμητικά τις ανοχές καθενός από τα στοιχεία του συνόλου.

Έτσι, για παράδειγμα, για ένα πυρόμετρο που αποτελείται από ένα θερμοστοιχείο με ανοχή σφάλματος βαθμονόμησης ± 0,75% και κατηγορία 1,5 μέτρου, η ανοχή θα είναι ± 2,25% του ανώτερου ορίου μέτρησης του πυρόμετρου.

Εάν ένα θερμοηλεκτρικό πυρόμετρο ελέγχεται μεμονωμένα, τότε το συνολικό σφάλμα οργάνων κατά τη μέτρηση των θερμοκρασιών με ένα τέτοιο πυρόμετρο υπολογίζεται με βάση τις τιμές των πιθανών σφαλμάτων του θερμοστοιχείου, των καλωδίων αντιστάθμισης και της συσκευής μέτρησης σύμφωνα με την κατηγορία ακρίβειας του το τελευταίο.

Στις μετρήσεις ενός θερμοηλεκτρικού πυρόμετρου που χρησιμοποιεί ένα millivoltmeter ως συσκευή μέτρησης, μπορεί να προκύψει ένα συστηματικό σφάλμα λόγω της διαφοράς μεταξύ της τιμής της αντίστασης του εξωτερικού κυκλώματος υπό συνθήκες λειτουργίας και της τιμής που λαμβάνεται κατά τη βαθμονόμηση του πυρόμετρου.

Σε αυτό το πλαίσιο, είναι συχνά απαραίτητο να μετρηθεί η αντίσταση του εξωτερικού κυκλώματος του πυρόμετρου με ένα θερμοστοιχείο τοποθετημένο σε θερμαινόμενο φούρνο.

Σε αυτήν την περίπτωση (όταν το κύκλωμα θερμοστοιχείου συνδέεται με τον βραχίονα ενός συμβατικού κυκλώματος γέφυρας μέτρησης αντίστασης), εκτός από την πηγή ρεύματος που τροφοδοτεί το κύκλωμα, θα εμφανιστεί στο κύκλωμα μια δεύτερη πηγή (θερμοστοιχείο). Σε αυτή την περίπτωση, η κανονική λειτουργία του κυκλώματος γέφυρας θα διαταραχθεί.

Στα θερμοηλεκτρικά πυρόμετρα, τα οποία περιλαμβάνουν ένα αυτόματο ποτενσιόμετρο εξοπλισμένο με βαθμονομημένη κλίμακα, η αλλαγή στο θερμοηλεκτρικό ηλεκτρικό κύκλωμα του θερμοστοιχείου που προκαλείται από διακυμάνσεις στη θερμοκρασία των ελεύθερων άκρων του διορθώνεται αυτόματα μέσω μιας συσκευής ενσωματωμένης στο ποτενσιόμετρο.

Για την κανονική λειτουργία αυτής της συσκευής είναι απαραίτητο μόνο τα άκρα των καλωδίων αντιστάθμισης από το θερμοστοιχείο να συνδέονται απευθείας στους ακροδέκτες του ποτενσιόμετρου.

Ο ίδιος κανόνας πρέπει να τηρείται κατά την εγκατάσταση ενός πυρόμετρου που περιλαμβάνει ένα μιλιβολτόμετρο εξοπλισμένο με διμεταλλικό διορθωτή που ρυθμίζει τη βελόνα του μιλιβολτόμετρου όταν το κύκλωμα του θερμοστοιχείου σπάσει στην ένδειξη κλίμακας που αντιστοιχεί στη θερμοκρασία του ίδιου του χιλιοβολτομέτρου.

Στην πρακτική των βιομηχανικών μετρήσεων θερμοκρασίας, είναι συχνά απαραίτητο να εισαχθεί ένα θερμοστοιχείο σε ένα χώρο με ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο. Αυτές είναι, για παράδειγμα, οι συνθήκες για τη μέτρηση των θερμοκρασιών του υγρού χάλυβα σε φούρνους ηλεκτρικού τόξου.

Μια ισχυρή μείωση των ηλεκτρικών μονωτικών ιδιοτήτων των κεραμικών εξαρτημάτων θερμοστοιχείων σε υψηλές θερμοκρασίες οδηγεί στο γεγονός ότι ένα εναλλασσόμενο ρεύμα βιομηχανικής συχνότητας με τάση που φτάνει σε ορισμένες περιπτώσεις δεκάδες βολτ διεισδύει στο κύκλωμα του θερμοστοιχείου.

Η γείωση του θερμοστοιχείου δεν επιτρέπει πάντα τη σωστή εξάλειψη των παραμορφωτικών pickups AC. Ένα πιο ριζικό μέσο είναι να συμπεριλάβουμε χωρητικότητα και επαγωγή στο κύκλωμα θερμοστοιχείου.