Possibles factors que condueixen a la mesura de la temperatura inexacta del termopar tipus K

Com a instrument de temperatura típic, el termopar de tipus K ha estat àmpliament utilitzat en la mesura de la producció industrial a causa del seu rendiment únic. Tanmateix, en el procés d’ús de termoparells a les empreses industrials, els termoparells tipus K solen tenir una mesura de temperatura inexacta. Per tal d’evitar els errors el màxim possible, hem de saber quins són els factors que provoquen la mesura de temperatura inexacta dels termoparells? Us expliquem aquest problema.

1. Errors introduïts per una instal·lació inadequada

Els termoparells no s’han d’instal·lar massa a prop de la porta i calefacció. La profunditat d’inserció ha de ser almenys de 8 a 10 vegades el diàmetre del tub de protecció. La posició d’instal·lació i la profunditat d’inserció no poden reflectir la temperatura real del forn. La bretxa entre la màniga de protecció del termopar i la paret no s’omple de materials aïllants, donant lloc a un desbordament de calor o intrusió d’aire fred al forn. Per tant, la bretxa entre el tub de protecció de termopar i el forat de la paret del forn s’ha de bloquejar amb materials aïllants com el fang refractari o la corda d’amiant per evitar que la convecció d’aire calent i fred afecti la precisió de la mesura de la temperatura. La instal·lació de termoparells ha d’evitar el màxim possible camps magnètics i camps elèctrics forts. Els termoparells i els cables d’alimentació no s’han d’instal·lar al mateix conducte per evitar interferències i errors. Els termoparells no es poden instal·lar en zones on el medi mesurat rarament flueix. Quan s’utilitzen termoparells per mesurar la temperatura del gas al tub, s’ha d’instal·lar el termopar contra la direcció del flux i completament en contacte amb el gas.

2. Errors introduïts per deteriorament de l'aïllament

Per exemple, si hi ha massa residus de brutícia o sal al tub de protecció del termopar i la placa de dibuix de filferro, l’aïllament entre els pals de termopar i la paret del forn serà pobre, que és més greu a temperatures elevades. Això no només provocarà la pèrdua de potencial termoelèctric, sinó que també introduirà interferències. L’error causat per això de vegades pot arribar a centenars de graus.

3. Errors introduïts per inèrcia tèrmica

A causa de la inèrcia tèrmica del termopar, el valor indicat de l'instrument es queda darrere del canvi de la temperatura mesurada. Aquest efecte és particularment destacat a l’hora de realitzar mesures ràpides. Per tant, s’han d’utilitzar termoparells amb termoparells més prims i diàmetres de tubs de protecció menor. Quan es permet l’entorn de mesurament de la temperatura, fins i tot es pot eliminar el tub de protecció. A causa del retard de la mesura, l'amplitud de la fluctuació de la temperatura detectada per la termopar és menor que l'amplitud de la fluctuació de la temperatura del forn. Com més gran sigui el retard de la mesura, més petita és l’amplitud de la fluctuació del termopar i més gran és la diferència respecte a la temperatura real del forn. Quan s'utilitza un termopar amb una constant de temps gran per mesurar o controlar la temperatura, tot i que la temperatura mostrada per l'instrument fluctua molt poc, la temperatura real del forn pot fluctuar molt. Per mesurar amb precisió la temperatura, s’ha de seleccionar un termopar amb una petita constant de temps. La constant de temps és inversament proporcional al coeficient de transferència de calor i és proporcional al diàmetre de l’extrem calent de la termopar, la densitat del material i la calor específica. Si voleu reduir la constant de temps, a més d’augmentar el coeficient de transferència de calor, la manera més eficaç és minimitzar la mida de l’extrem calent. En ús, solen utilitzar materials amb bona conductivitat tèrmica, parets de tubs prims i mànigues de protecció de diàmetre interior petit. En mesures de temperatura més precises, s’utilitzen termoparells de filferro nu sense mànigues de protecció, però els termoparells es fan malbé fàcilment i s’han de calibrar i substituir en el temps.

A través dels tres punts anteriors sobre l’anàlisi de factors que condueixen a errors de termopar tipus K, espero que sigui útil per a la feina i l’estudi de tothom.