Motius i mètodes d’eliminació per als errors de mesura de la temperatura del termopar inexactes

La instal·lació de components de mesura com ara resistències tèrmiques i termoparells en llocs de control industrial pot introduir errors a causa de la instal·lació indeguda o les influències ambientals, donant lloc a una mesura de temperatura inexacta.

Diagrama d’instal·lació per eliminar els errors en la mesura de la temperatura del termopar

Error d'instal·lació inadequat
Per exemple, la posició i la profunditat de la inserció del termopar no poden reflectir la temperatura real del forn,

1. Els termoparells no s’han d’instal·lar massa a prop de les portes o zones de calefacció, ja que l’extrem fred de la termopar és massa a prop del cos del forn, fent que la temperatura superi els 100 graus;

2. La profunditat d’inserció ha de ser almenys 8-10 vegades el diàmetre del tub de protecció;

3. La bretxa entre la màniga protectora de la termopar i la paret no està farcida de material d’aïllament, que pot provocar un desbordament calent o l’aire fred per entrar al forn. Per tant, la bretxa entre el tub de protecció del termopar i el forat de la paret del forn s’ha de bloquejar amb materials d’aïllament com el fang refractari o la corda d’amiant per evitar que la convecció de l’aire fred i calent afecti la precisió de la mesura de la temperatura;

4. La instal·lació de termoparells ha d’evitar el màxim possible els camps magnètics i elèctrics, de manera que els termoparells i els cables d’alimentació no s’han d’instal·lar al mateix conducte per evitar introduir interferències i provocar errors;

5. Els termoparells no es poden instal·lar en zones on el medi mesurat flueix molt poc. Quan es mesura la temperatura del gas dins d’un tub amb un termopar, s’ha d’instal·lar contra la direcció de la velocitat del flux i completament en contacte amb el gas.

Error en el deteriorament de l'aïllament
Si el termopar està aïllat, la brutícia excessiva o els residus de sal al tub de protecció i la placa de filferro poden provocar un mal aïllament entre els dipols termoelèctrics i la paret del forn, que és encara més greu a temperatures altes. Això no només provoca pèrdues de potencial termoelèctric, sinó que també introdueix interferències, donant lloc a errors que poden arribar a Baidu involuntàriament.

Error introduït per inèrcia tèrmica
A causa de la inèrcia tèrmica dels termoparells, el valor indicat de l'instrument es queda per darrere dels canvis en la temperatura mesurada, especialment destacat durant les mesures ràpides. Per tant, s’han d’utilitzar termoparells amb elèctrodes termoelèctrics més prims i diàmetres de tubs de protecció menors. Quan es permet l’entorn de mesura de la temperatura, fins i tot es pot treure el tub de protecció. A causa del retard de la mesura, l'amplitud de les fluctuacions de temperatura detectades per termoparells és menor que la de les fluctuacions 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 a la mesura o el control de la temperatura, tot i que la temperatura reflectida 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 directament proporcional al diàmetre de l’extrem calent, densitat de material i calor específica del termopar. Per 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 tant com sigui possible. En ús, solen utilitzar materials amb bona conductivitat tèrmica i mànigues de protecció amb parets de canonada fina i petits diàmetres interiors. En mesures de temperatura més precises, s’utilitzen termoparells de filferro nu sense mànigues de protecció, però els termoparells són propensos a danys i s’han de calibrar i substituir de manera puntual.

Error de resistència tèrmica
Quan es mesura temperatures elevades, si hi ha una capa de cendra i pols de carbó unit al tub de protecció del termopar, la resistència tèrmica augmenta, dificultant la conducció de la calor. En aquest moment, la lectura de temperatura és inferior al veritable valor de la temperatura mesurada. Per tant, s’ha de mantenir net la part exterior del tub de protecció de termopar per reduir els errors.

Ús incorrecte de l'error de filferro compensador
El fil d'extensió de termopar ha d'utilitzar el filferro de compensació de termopar corresponent. Si s’utilitzen de manera incorrecta diferents tipus de cables de compensació o s’utilitzen cables de coure, pot donar lloc a una mesura de temperatura inexacta i esbiaixada.