Kuinka tarkistaa lämpösähköinen pyrometri

Termosähköinen pyrometri on sarja, joka koostuu lämpösähköisestä muuntimesta (lämpöparista), siihen liitetyt kompensointi- ja liitäntäjohdot sekä osoitus- tai tallennusmittalaite. Sellaisenaan voidaan käyttää joko kannettavaa tai paneelimillivolttimittaria tai automaattista potentiometriä.

Vanha lämpösähköinen pyrometri vuodelta 1910

Moderni digitaalinen lämpösähköinen pyrometri

Jos millivolttimittaria käytetään käyttöolosuhteissa, lämpöparin, kompensoinnin ja liitäntäjohtojen sähkövastuksen on oltava ± 0,1 ohmin tarkkuudella sama kuin millivolttimittarin asteikolla ilmoitettu vastus. magnitudi R int.

Termoparin piirivastus säädetään haluttuun arvoon kompensointikäämin avulla, joka on kytketty sarjaan termoparin kanssa.

Termosähköisen pyrometrin lukemien tarkistus suoritetaan joskus täydellisenä sarjana ilman sen koostumukseen sisältyvän termoparin ennakkokalibrointia.Tällöin millivolttimittariin tai automaattiseen potentiometriin kytketty termopari sijoitetaan referenssitermoparin kanssa kalibrointiuuniin.

Jos termoparin vapaiden päiden lämpötila poikkeaa 0 ° C:sta, niin kun millivolttimittarin piiri on auki, korjaaja säätää nuolensa asteikon merkkiin, joka vastaa vapaiden päiden lämpötilaa.

Tämä toimenpide ei ole tarpeen, jos pyrometrisarjassa käytetään sopivasti kalibroitua automaattista potentiometriä tai millivolttimittaria, joka on varustettu lämpöparin vapaiden päiden lämpötilan automaattisen korjauksen laitteella. Näissä tapauksissa kompensointijohtimet on tuotava mittalaitteen liittimiin.

Termopari

Lisäämällä asteittain kalibrointiuunin virtaa referenssitermoparilla, uunin lämpötilat asetetaan peräkkäin satojen asteiden läpi, jolloin uuni stabiloituu jokaiseen lämpötilaan useiden minuuttien ajan.

Uunissa asetetun lämpötilan arvo määräytyy laboratoriopotentiometrin lukeman referenssitermoparin lämpö-EMF:n avulla ja samalla (ilman napautusta) luetaan pyrometrisen mittauslaitteen lukemat.

Kun mittauslaitteen asteikon yläraja on saavutettu, uunin lämpötilaa lasketaan asteittain ja käänteisessä järjestyksessä mittauslaitteen lukemat toistetaan suunnilleen samoissa lämpötiloissa uunissa kuin lämpötilaa nostettaessa.

Etsi jokaiselle uunin lämpötilan arvolle laitteen keskiarvo lukemista lämpötilojen noustessa ja laskussa.

Virhe pyrometrin lukemissa vahvistetaan erona numeeristen arvojen - laitteen keskimääräisen lukeman ja uunin lämpötilan välillä, jonka määrittää vertailutermoparin termo-EMF.

Mittauslaitteen lukemien välinen ero uunin lämpötilan noustessa ja laskussa luonnehtii pyrometrin lukemien muutosta.

Tämä menetelmä lämpösähköisen pyrometrin lukemien tarkistamiseksi ei ole kovin tehokas, koska yhden sarjan tarkistaminen vaatii huomattavan paljon aikaa. Siksi lämpösähköisen pyrometrin kylmäkalibrointimenetelmä on kätevämpi. Se on seuraava.

Pyrometrisarjaan kuuluvalle termoelementille on etukäteen suoritettu yksilöllinen kalibrointi lämpötila-alueella, joka vastaa mittauslaitteen asteikkoaluetta ja sen termo-EMF:n arvoja vastaavan työpään lämpötiloille. mittauslaitteen asteikolla määritettyihin numeerisiin merkintöihin.

Lisäksi, jos automaattista potentiometriä käytetään mittauslaitteena, sen liittimiin syötetään jännitteet, jotka vastaavat termoparin termo-EMF-lukuarvoja, käyttämällä laboratoriopotentiometriä. Potentiometrin lukemien poikkeamat asteikon numeroista ovat tarkistettavan pyrometrin virheitä.

Testattaessa lämpösähköisiä pyrometrejä, jotka sisältävät platina-rodium-platina-termoparin, on huomioitava, että lämpöparin osa, joka on uunissa korkeassa lämpötilassa, muuttaa sähkövastusta merkittävästi.Määrä, jolla pyrometrin Rin muuttuu tämän seurauksena, voidaan määrittää laskemalla.

Termosähköisen pyrometrin, joka on sarja lämpöpareja ja mittauslaitetta, instrumentaalinen virhetoleranssi voidaan selvästikin määrittää helposti laskemalla yhteen joukon kunkin komponentin toleranssit aritmeettisesti.

Siten esimerkiksi pyrometrillä, joka koostuu termoparista, jonka kalibrointivirhetoleranssi on ± 0,75 %, ja luokan 1,5 metriä, toleranssi olisi ± 2,25 % pyrometrin ylämittausrajasta.

Jos lämpösähköinen pyrometri tarkastetaan yksitellen, niin koko instrumentaalinen virhe mitatessa lämpötiloja sellaisella pyrometrillä arvioidaan termoparin, kompensointilankojen ja mittauslaitteen mahdollisten virheiden arvojen perusteella tarkkuusluokan mukaisesti. jälkimmäinen.

Mittauslaitteena millivolttimittaria käyttävän lämpösähköisen pyrometrin lukemissa voi ilmetä systemaattinen virhe, joka johtuu ulkoisen piirin käyttöolosuhteiden resistanssiarvon ja pyrometrin kalibroinnin aikana otetun arvon välisestä erosta.

Tässä yhteydessä on usein tarpeen mitata pyrometrin ulkoisen piirin vastus lämpöparilla, joka on asennettu lämmitettyyn uuniin.

Tässä tapauksessa (kun lämpöparipiiri on kytketty tavanomaisen vastusmittaussiltapiirin varteen) piiriä syöttävän virtalähteen lisäksi piiriin ilmestyy toinen lähde (termopari). Tässä tapauksessa siltapiirin normaali toiminta häiriintyy.

Termosähköisissä pyrometreissä, joissa on automaattinen potentiometri, joka on varustettu asteikolla, termoparin lämpö-EMF:n muutos, joka johtuu sen vapaiden päiden lämpötilan vaihteluista, korjataan automaattisesti potentiometriin sisäänrakennetun laitteen avulla.

Tämän laitteen normaalia toimintaa varten tarvitaan vain, että lämpöparin kompensointijohtojen päät on kytketty suoraan potentiometrin liittimiin.

Samaa sääntöä on noudatettava asennettaessa pyrometriä, joka sisältää millivolttimittarin, joka on varustettu bimetallikorjaimella, joka säätää millivolttimittarin neulan, kun lämpöparipiiri on katkennut itse millivolttimittarin lämpötilaa vastaavaan asteikon merkkiin.

Teollisuuden lämpötilamittauksissa on usein tarpeen viedä termopari tilaan, jossa on voimakas sähkökenttä. Näitä ovat esimerkiksi nestemäisen teräksen lämpötilojen mittausolosuhteet valokaariuuneissa.

Termoparien keraamisten liitosten sähköeristysominaisuuksien voimakas heikkeneminen korkeissa lämpötiloissa johtaa siihen, että teollisuustaajuinen vaihtovirta, jonka jännite saavuttaa joissakin tapauksissa kymmeniä voltteja, tunkeutuu termoparin piiriin.

Termoparin maadoitus ei aina mahdollista vääristyvien AC-antureiden asianmukaista eliminointia. Radikaalimpi tapa on sisällyttää kapasitanssi ja induktanssi termoparipiiriin.