Principi de mesurament de la temperatura de termopar i la seva aplicació en forns de calç

Els termoparells són industrials Un dels components de detecció de temperatura més utilitzats, els seus avantatges són: ① Alta precisió de la mesura. Com que la termopar està en contacte directe amb l'objecte que es mesura, no es veu afectat pel rang de mesurament de medi intermedi. Els termoparells utilitzats habitualment poden mesurar -se contínuament des de -50 ~ +1600 graus, i alguns termoparells especials poden mesurar -se tan baix com - 269 grau (com el termopar de níquel de ferro d'or de ferro d'or, fins a {{3} grau (com ara la construcció de termoix de reni de tungsten) i fàcil d'utilitzar. Els termoparells solen estar compostos per dos tipus diferents de cables metàl·lics i no estan limitats per la mida o l’obertura. Tenen mànigues de protecció a l’exterior, fent -les molt convenients d’utilitzar.
1.1 Principi bàsic de mesurament de la temperatura del termopar
Soldar dos materials diferents de conductors o semiconductors A i B junts per formar un circuit tancat. Quan hi ha una diferència de temperatura entre els dos punts d’afecció dels conductors A i B, es genera una força electromotriu entre ells, donant lloc a un corrent d’una certa magnitud al circuit. Aquest fenomen es demana efecte termoelèctric. Els termoparells funcionen utilitzant aquest efecte.
1.2 Tipus i formes estructurals de termoparells
(1) Tipus de termoparells
Els termoparells d'ús comú es poden dividir en dues categories: termoparells normalitzats i termoparells no estandarditzats. Els termoparells normalitzats es refereixen a termoparells que s’especifiquen en els estàndards nacionals per la seva relació entre el potencial termoelèctric i la temperatura, els errors admissibles i tenen una escala estàndard unificada. Els termoparells no estandarditzats s’utilitzen dins d’un determinat rang o ordre de magnitud en comparació amb els termoparells normalitzats, generalment no hi ha una taula de calibració unificada, principalment utilitzada per a mesures en determinades ocasions especials,
(2) Forma estructural de termopar
Per tal d’assegurar el funcionament fiable i estable del termopar, els seus requisits estructurals són els següents:
① La soldadura dels dos elèctrodes termoelèctrics que formen un termopar ha de ser ferma
② Els dos elèctrodes termoelèctrics han d’estar ben aïllats els uns dels altres per evitar els curtcircuits;
③ La connexió entre el fil compensador i l'extrem lliure del termopar ha de ser convenient i fiable;
④ La màniga protectora ha d’assegurar l’aïllament suficient entre l’elèctrode termoelèctric i els suports nocius.
(3) Compensació de la temperatura de l'extrem fred del termopar
A causa del fet que els materials dels termoparells són generalment cars (sobretot quan s’utilitzen metalls preciosos), i la distància entre el punt de mesura de la temperatura i l’instrument és lluny, per tal d’estalviar materials de termopar i reduir costos, els cables de compensació s’utilitzen normalment per ampliar l’extrem fred (extrem lliure) del termocou a una temperatura estable amb una sala de control estable i connectar -se als terminals de l’instrument. Cal assenyalar que el fil de compensació de termopar només serveix per estendre l’elèctrode termoelèctric, fent que l’extrem fred de la termopar es traslladi al terminal de l’instrument de la sala de control. No pot eliminar la influència dels canvis de temperatura a l'extrem fred en la mesura de la temperatura i no té un efecte de compensació. Per tant, es necessiten altres mètodes de correcció per compensar l'impacte dels canvis de temperatura de la final de fred en la mesura de la temperatura.
Quan s’utilitzen cables de compensació de termopar, s’ha de prestar atenció a la concordança del model, la polaritat no es pot connectar de manera incorrecta i la temperatura a l’extrem de connexió entre el fil de compensació i el termopar no pot superar els 100 graus.
(4) Classificació dels instruments de mesurament de la temperatura
Els instruments de mesurament de la temperatura es poden dividir en dues categories basades en mètodes de mesura de temperatura: contacte i sense contacte. En general, els instruments de mesura de temperatura de contacte són relativament senzills, fiables i tenen una alta precisió de mesurament; No obstant això, a causa de la necessitat d’un intercanvi de calor suficient entre l’element de mesura de la temperatura i el medi mesurat i la necessitat d’un cert temps per arribar a l’equilibri tèrmic, hi ha un retard en la mesura de la temperatura. Al mateix temps, a causa de les limitacions de materials resistents a alta temperatura, no es pot aplicar a mesures de temperatura molt alta. La mesura de la temperatura de l’instrument no de contacte es basa en el principi de la radiació tèrmica per mesurar la temperatura. L’element de mesurament de la temperatura no necessita estar en contacte amb el medi mesurat, té un ampli rang de mesurament de la temperatura, no està limitat pel límit superior de la mesura de la temperatura i no danyarà el camp de temperatura de l’objecte mesurat. La velocitat de reacció és generalment ràpida; No obstant això, a causa de factors externs com l'emissivitat de l'objecte, la distància de mesura, el fum i el vapor d'aigua, l'error de mesura és relativament gran.
Aplicació de dos termoparells als forns de calç
2.1 Condicions que els termoparells haurien de reunir quan s’utilitzen en forns de calç disparats amb gas
1) La corba característica de la temperatura ha de complir la precisió de la temperatura de mesura requerida;
2) El senyal de sortida és fàcil de processar;
3) la variació de la deriva i del temps són relativament petites i tenen intercanvi;
4) No és sensible a quantitats físiques diferents de la temperatura
5) mida petita, fàcil d’instal·lar;
6) té bones propietats mecàniques, químiques i de resistència a la radiació;
7) segur i no tòxic.
2.2 Factors d’error i precaucions per a la detecció de termopar
1) Si el mètode de muntatge del sensor és inadequat, farà que la temperatura del sensor sigui diferent de la temperatura mesurada;
2) Fixeu -vos en la temperatura màxima de funcionament i l'error admissible del sensor;
3) Fixeu -vos en el temps de treball dels sensors;
4) Els cables de compensació i la compensació de refrigeració dels termoparells poden causar errors;
5) També s’ha de prestar atenció als errors dels instruments de prova.
2.3 L’impacte de l’ús del termopar a l’entorn circumdant
1) camp magnètic
Els materials de termopar poden experimentar canvis estructurals en ambients d’alta pressió a causa d’una reducció de l’espai atòmic i també poden experimentar pressió addicional en els camps de gradient de temperatura. Els dispositius d’alta tensió es poden dissenyar correctament i disposar raonablement per mesurar el circuit càlid per minimitzar el seu impacte.
2) radiació nuclear
Els materials de termopar, sota la radiació de neutrons tèrmics, experimenten canvis en l’energia termoelèctrica a causa de la transformació d’alguns elements en isòtops inestables, que després decauen en altres elements. Per tant, es seleccionen materials de termopar amb petites seccions de neutrons i no es seleccionen isòtops inestables.