Kakav je učinak dubine umetanja termoelementa na mjerenje temperature?

Kakav je učinak dubine umetanja termoelementa na mjerenje temperature?

Prvo, učinak dubine umetanja termoelementa

(1) odabir mjesta mjerenja temperature termoelementa, tj. Izbor mjerne točke temperature je najvažniji. Mjesto točke mjerenja temperature, za proizvodni proces, mora biti tipično, reprezentativno, inače će izgubiti značaj mjerenja i kontrole.

(2) Umetnite dubinu termoelementa na izmjereno mjesto, duž duljine senzora proizvodi toplinski tok. Kada je temperatura okoline niska, doći će do gubitka topline. Rezultat termoelementa i izmjerena temperatura objekta nije u skladu s temperaturom. Ukratko, pogreška uzrokovana toplinskom provodljivošću povezana je s dubinom umetanja. I dubina umetanja se odnosi na materijal zaštitne cijevi. Metalna zaštitna cijev zbog svoje dobre toplinske provodljivosti dubina umetka mora biti duboka (oko 15-20 puta promjera), keramičke izolacijske osobine i može se umetnuti u plitki (oko 10-15 puta promjera). Za mjerenje inženjerske temperature, dubina umetanja također je povezana sa statičkom mjerenjem statičkog ili protoka, kao što je protok tekućine ili brzog mjerenja temperature zraka, neće biti ograničen, ubaciti dubinu može biti plitka, specifična vrijednost treba eksperimentalno odrediti.

Drugo, utjecaj vremena odgovora

Osnovno načelo kontaktnog postupka je mjerenje toplinske ravnoteže elementa za mjerenje temperature. Dakle, temperatura potrebna za održavanje određenog vremena kako bi se postigla toplinska ravnoteža. Dok zadržava duljinu vremena, s vremenom termičkog odziva komponenata temperature. Vrijeme termičkog odziva ovisi uglavnom o strukturi senzora i uvjetima mjerenja, razlika je velika. Za medij za plin, osobito statički plin, treba barem duže od 30 minuta održavati ravnotežu; za tekućinu, najbrži i za više od 5 minuta. Za sve mijenjajuće temperature mjesta ispitivanja, posebno trenutnog procesa promjene, cijeli proces je samo 1 sekunda, a vrijeme senzora potrebno je u milisekundama. Dakle, obični temperaturni senzor ne samo da ne može držati korak s izmjerenom promjenom brzine promjene temperature objekta, već zbog ravnoteže topline ne može proizvesti mjernu pogrešku. Najbolje je odabrati osjetljiv senzor. Uz zaštitni učinak termoelementa, promjer mjernog kraja termoelementa je također glavni faktor, tj. Što je finer finer, manji je promjer mjernog kraja, to je vrijeme termičkog odziva kraće. Greška termičke reakcije mjernog elementa temperature može se odrediti sljedećom formulom [1]. (2) gdje t - vrijeme mjerenja S, Δθ - u vremenu t, pogreška uzrokovana mjernim elementom temperature K ili ° Δθ0- "t = 0" (2) Dakle, kada je t = τ, Δθ = Δθ0 / e je 0,368, a kada je t = 2τ onda Δθ = Δθ0 / e je t = τ τ - vremenska konstanta S e - dno prirodnog logaritma (2,718) Δθ0 / e2 je 0,135. Kada se temperatura objekta koji se mjeri povećava ili smanjuje pri određenoj brzini α (k / s ili ° C / s), pogreška odgovora može se izraziti sljedećom jednadžbom nakon dovoljnog vremena: Δθ ∞ = 2) gdje Δθ ∞ - nakon dovoljno vremena, pogreška uzrokovana elementom za mjerenje temperature. Iz (2-2) se može vidjeti da je pogreška odgovora proporcionalna vremenskoj konstanti (τ). Kako bi se poboljšala učinkovitost testa Mnoga poduzeća koriste automatsku provjeru uređaja, test termoelement u tvornici, ali uređaj nije baš savršen. 2 parna mjenjača postrojenja toplinske obrade radionice otkrili da ako 400 ℃ točka temperature nije dovoljno vremena za postizanje toplinske ravnoteže, to je sklona pobačaju pravde.

Treće, utjecaj toplinskog zračenja

Termopar umetnut u peć za mjerenje temperature zagrijava se toplinskim zračenjem koje emitira objekt visoke temperature. Pod pretpostavkom da je peć plin proziran i temperaturna razlika termoelementa i stijenke peći je velika, zbog razmjene energije i stvaranja temperature pogreške. U jediničnom vremenskom razdoblju izmijenjena energija zračenja između dva je P, koja se može izraziti sljedećom jednadžbom: P = σε (Tw4 - Tt4) (2-3) gdje je σ - Stefan - Boltz konstanta ε - emisivnost Tt - The temperaturu termoelementa, temperaturi stijene K Tw-peći i energiji izmjene topline između termopara i okolnog plina (temperatura T) kroz konvekciju i provođenje topline u jedinici vremena, P 'P' = αA ( T-Tt) (2-4) gdje a-termička vodljivost A-površina termoelementa u normalnom stanju, P = P ', pogreška je: Tt-T = σε (Tt4-Tw4) / α (2 -5) Za područje jedinice, pogreška je Tt-T = σε (Tt4-Tw4) / α (2-6) Dakle, kako bi se smanjila pogreška toplinskog zračenja, potrebno je povećati toplinsku provodljivost i temperatura zidne peći Tw, kao što je više moguće u blizini temperature termoelementa Tt. Osim toga, instalacija treba obratiti pažnju na: ① mjesto instalacije termoelementa, treba biti što je više moguće kako bi se izbjegla toplina koja se emitira iz krute tvari, tako da se ne može zračiti na površinu termoelementa; termoelement je najbolji s pokrovom topline zračenja.

Četvrto, utjecaj povećane termičke impedancije

Pri korištenju termoelementa visoke temperature, ako je izmjereni medij plinovit, tada se na površini spaljuje površinski zaštitni sloj prašine i tako dalje, tako da se povećava toplinska otpornost zaštitne cijevi; ako se izmjereni medij rastopi, bit će taloženje troske, ne samo da se povećava vrijeme reakcije termopara, već i da ukazuje na nisku temperaturu. Stoga, osim redovite provjere, kako bi se smanjila pogreška, često je potrebna i uzimanje uzoraka. Na primjer, uvezena peć za taljenje bakra, ne samo da je instaliran neprekidni termoelement s termoelementom, također opremljen s termoelementom temperature potrošnje za pravodobnu kalibraciju termoelementa za kontinuiranu točnost temperature.