Ваши настройки файлов cookie

Кроме того, с вашего разрешения мы хотим разместить файлы cookie, чтобы сделать ваше посещение и взаимодействие с SICC более персонализированными. Для этого мы используем аналитические и рекламные файлы cookie. С помощью этих файлов cookie мы и третьи стороны можем отслеживать и собирать данные о вашем поведении в Интернете внутри и за пределами super-instrument.com.

При этом мы и третьи лица адаптируем сайт super-instrument.com и рекламные объявления к вашим интересам. Нажимая «Принять», вы соглашаетесь с этим. Если вы откажетесь, мы используем только необходимые файлы cookie, и вы, к сожалению, не будете получать персонализированный контент. Пожалуйста, ознакомьтесь с нашей политикой в ​​отношении файлов cookie, чтобы получить дополнительную информацию или изменить свое согласие в будущем.

ЗНАНИЯ
Дом |Ресурсы |ЗНАНИЯ |

Анализ погрешностей термопарных измерений

Анализ погрешностей термопарных измерений

April 17, 2023

Причины погрешности измерения термопары

(1) . Глубина вставки

Когда термопара вставлена ​​в измеряемый объект, поток тепла будет генерироваться вдоль корпуса датчика . Когда температура окружающей среды низкая, будут потери тепла, что приведет к несоответствию температуры термопары и измеряемого объекта, что приведет к ошибкам измерения. Ошибка, вызванная теплопроводностью, связана с глубиной вставки, а глубина вставки связана с материалом защитной трубки. Глубина установки металлической защитной трубки должна быть больше (примерно в 15-20 раз больше диаметра) из-за ее хорошей теплопроводности; глубина введения керамического материала может быть меньше(примерно в 10-15 раз больше диаметра). Для технического измерения температуры глубина погружения также связана с тем, является ли объект измерения статическим или текущим. Например, измерение температуры протекающей жидкости или высокоскоростного воздушного потока не будет подпадать под указанные выше ограничения , глубина погружения может быть меньше.

(2) . Время отклика

Основной принцип контактного измерения температуры заключается в том, что элемент измерения температуры должен достичь теплового равновесия с измеряемым объектом. Следовательно, необходимо поддерживать определенный период времени, чтобы они достигли теплового равновесия при измерении температуры. Время выдержки связано со временем теплового отклика элемента измерения температуры, а время теплового отклика в основном зависит от конструкции датчика и условий измерения. Для газообразных, особенно статических газов, его следует выдерживать не менее 30 мин для достижения равновесия; для жидкостей самое быстрое время должно быть более 5 минут.

Для измеряемого температурного поля с постоянно меняющейся температурой, особенно процесса мгновенного изменения, требуется, чтобы время отклика датчика было на уровне миллисекунд . В противном случае обычный датчик температуры будет не только отставать, потому что не сможет угнаться за изменением скорости измеряемого объекта, но и возникнут ошибки измерения из-за невозможности достижения теплового равновесия. Поэтому лучше всего выбрать датчик с высокой скоростью отклика. Для термопары, в дополнение к влиянию защитной трубки, диаметр измерительного конца термопары также является основным фактором, чем меньше диаметр измерительного конца и проводящего провода , тем короче время теплового отклика.

(3) Тепловое излучение

Вставленная в печь термопара нагревается тепловым излучением, испускаемым высокотемпературным объектом. Если газ в печи прозрачен и разница температур между термопарой и стенкой печи велика, будет ошибка измерения температуры из-за теплового излучения между термопарой и стенкой печи. Поэтому для уменьшения погрешности теплового излучения температура стенки печи должна быть как можно ближе к температуре термопары. Кроме того, следует обратить внимание на положение установки термопары .

(4) Повышенное тепловое сопротивление

Для термопары, используемой при высоких температурах, если измеряемая среда является газообразной, пыль, осевшая на поверхности защитной трубки, будет таять на поверхности, увеличивая тепловое сопротивление защитной трубки; если измеряемой средой является расплав , наличие шлаковых отложений не только увеличивает время отклика термопары , но и снижает измеряемую температуру. Например, в плавильной высокотемпературной печи установлена ​​не только термопара для непрерывного измерения температуры, но и используется устройство измерения температуры расходуемой термопары для калибровки точности термопары во времени.

(5) Нет однородности оголенного провода термопары

A. Сам материал термопары неоднороден

Термопара вставляется в поверочную печь только на глубину 300 мм в соответствии с правилами во время метрологической поверки , результаты проверки каждой термопары могут отражать только или в основном отражать термоэлектрический эффект на расстоянии 300 мм от измерительного конца. Когда длина термопары велика, большая часть проводов термопары находится в высокотемпературной зоне. Сплав термопары не однороден _ , особенно провод термопары из основного металла, который имеет плохую однородность и находится в температурном поле с температурным градиентом, поэтому его локальная часть будет генерировать термоЭДС, которая называется паразитным потенциалом. Ошибки, вызванные паразитными потенциалами, называются ошибками неоднородности.

B. Неоднородность оголенного провода термопары после использования

Используемая термопара часто изгибается, что приводит к деформации термопары, в результате чего термопара теряет свою однородность. Кроме того, длительная высокая температура используемой термопары также вызовет изменение термоэлектродвижущей силы из-за износа соединительного провода. Например: термопара, вставленная в промышленную печь, будет изнашиваться по всей длине провода термопары , и износ будет увеличиваться по мере повышения температуры. Когда деградировавшая часть находится в температурном поле с температурным градиентом, паразитная электродвижущая сила также будет накладываться на общую термоэлектродвижущую силу, что приводит к ошибкам измерения.

Интенсивность отказов термопары увеличивается с увеличением длины, а погрешность, вызванная дополнительной электродвижущей силой, создаваемой неоднородностью оголенного провода термопары, зависит от степени неоднородности и величины температурного градиента .

(6) .Влияние атмосферы

A. Для никель-хромового термопарного сплава , если газ содержит кислород, то хром с высоким сродством к кислороду будет подвергаться селективному окислению, которое является уникальным окислением по границам зерен никель-хромового сплава. Если рассмотреть под микроскопом оксидный слой на внешней поверхности, то можно увидеть зеленые осадки , это явление обычно называют «зеленым травлением». В частности, когда температура находится в диапазоне 800-1050 ° C, положительный электрод термопары типа K более склонен к селективному окислению.

Срок службы термопары можно продлить, если газ чистый и система не содержит кислорода. Однако, если на поверхности оголенного провода термопары есть оксидный слой , он все же может обеспечить достаточное количество кислорода для селективного окисления хрома. Следовательно, при использовании в неокисляющей атмосфере следует использовать чистую и полированную проволоку термопары , и в то же время следует максимально избегать инертного газа кислорода .

Б. Чтобы предотвратить или замедлить износ термопары К-типа , нам необходимо выбрать в качестве геттера металл с более сильным сродством к кислороду, чем хром, и запечатать его в защитной трубке, предотвращая селективное окисление хрома.

Стабильность термопары зависит от рабочей температуры и атмосферы. Максимальная рабочая температура одного и того же датчика, такого как термопара типа K, также различается из-за разных диаметров. Термопара К-типа с одинаковым диаметром также имеет большие различия в стабильности из-за разной конструкции.

Износ термопары и срок службы

(1) . Ухудшение

Срок службы термопары связан с ее износом. Износ термопары означает , что после использования термопара будет стареть и изнашиваться. Для термопары, изготовленной из металла или сплава, внутренние кристаллические зерна будут постепенно расти при высокой температуре. При этом сплав содержит небольшое количество примесей, а также изменяется его положение или форма. Кроме того, он также реагирует на восстанавливающие или окисляющие газы в окружающей среде.

(2) . Срок службы

Срок службы защитной трубки также определяет срок службы термопары. Так как термопара с минеральной изоляцией защищена кожухом и изолирована от внешней среды, материал кожуха оказывает большое влияние на срок службы термопары МИ . Провод термопары и защитная трубка должны выбираться в соответствии с применением. При выборе материала срок его службы увеличивается с увеличением диаметра термопары.

Фактический срок службы термопары должен собираться и накапливаться при фактическом использовании в течение длительного времени, чтобы можно было показать более точные результаты.


Оставить сообщение
Оставить сообщение
Я всегда рада ответить на ваши вопросы о фитнесе, тренировках и питании.

Дом

Товары