Hvordan sjekke et termoelektrisk pyrometer
Det termoelektriske pyrometeret er et sett som består av fra en termoelektrisk omformer (termoelement), kompenserende og koblende ledninger koblet til den og en indikasjons- eller registreringsmåleenhet. Som sådan kan enten et bærbart eller panel millivoltmeter eller et automatisk potensiometer brukes.
Antik termoelektrisk pyrometer fra 1910
Moderne digitalt termoelektrisk pyrometer
Hvis millivoltmeteret brukes under driftsforhold, må den elektriske motstanden til termoelementet, kompensasjons- og tilkoblingsledninger innenfor ± 0,1 ohm være lik den som er angitt på skalaen til millivoltmeteret størrelsesorden R int.
Kretsmotstanden til termoelementet justeres til ønsket verdi ved hjelp av en kompensasjonsspole koblet i serie med termoelementet.
Kontroll av avlesningene til et termoelektrisk pyrometer utføres noen ganger i et komplett sett, uten forutgående kalibrering av termoelementet som er inkludert i sammensetningen.I dette tilfellet plasseres termoelementet koblet til millivoltmeteret eller det automatiske potensiometeret med referansetermoelementet i en kalibreringsovn.
Hvis temperaturen på de frie endene av termoelementet er forskjellig fra 0 ° C, når kretsen til millivoltmeteret er åpen, justerer korrigereren pilen til merket på skalaen som tilsvarer temperaturen til de frie endene.
Denne operasjonen er ikke nødvendig hvis det brukes et passende kalibrert automatisk potensiometer eller millivoltmeter utstyrt med en enhet for automatisk korrigering av temperaturen på de frie endene av termoelementet i pyrometersettet. I disse tilfellene må kompenserende ledninger føres til terminalene på måleapparatet.
Termoelement
Ved gradvis å øke strømmen i kalibreringsovnen ved hjelp av et referansetermoelement, stilles ovnstemperaturene etter hverandre gjennom hundrevis av grader, og stabiliserer ovnen ved hver temperatur i flere minutter.
Verdien av temperaturen etablert i ovnen bestemmes av termo-EMF til et referansetermoelement avlest av et laboratoriepotensiometer, og samtidig (uten å trykke) avleses avlesningene til den pyrometriske måleanordningen.
Etter å ha nådd den øvre grensen for måleanordningens skala, reduseres temperaturen i ovnen gradvis, og i omvendt rekkefølge gjentas avlesningene av måleanordningen ved omtrent samme temperaturer i ovnen som når temperaturen økes.
For hver verdi for ovnstemperatur, finn den gjennomsnittlige avlesningen av enheten fra avlesningene når temperaturene stiger og faller.
Feilen i avlesningene til pyrometeret er etablert som forskjellen mellom de numeriske verdiene - den gjennomsnittlige avlesningen av enheten og temperaturen i ovnen bestemt av termo-EMF til et referansetermoelement.
Forskjellen mellom avlesningene til måleinstrumentet med økende og synkende temperatur i ovnen karakteriserer endringen i pyrometerets avlesninger.
Denne metoden for å sjekke termoelektriske pyrometeravlesninger er ikke veldig effektiv fordi det krever en betydelig mengde tid å kontrollere ett sett. Derfor er den kalde kalibreringsmetoden til et termoelektrisk pyrometer mer praktisk. Det er som følger.
Termoelementet som skal inkluderes i pyrometersettet er tidligere utsatt for individuell kalibrering i temperaturområdet som tilsvarer måleenhetens skalaområde og verdiene til termo-EMF for temperaturene i arbeidsenden tilsvarende til de bestemte numeriske markeringene på måleenhetens skala.
Også, hvis et automatisk potensiometer brukes som måleenhet, blir spenninger lik termo-EMF numeriske verdier til termoelementet påført terminalene ved hjelp av et laboratoriepotensiometer. Avvik fra potensiometeravlesningene fra skalatallene er feil ved pyrometeret som kontrolleres.
Når du tester termoelektriske pyrometre som inkluderer et platina-rhodium-platina-termoelement, bør det bemerkes at delen av termoelementet som er i ovnen ved høy temperatur endrer sin elektriske motstand betydelig.Mengden som pyrometerets Rin endres med som et resultat, kan bestemmes ved beregning.
Den instrumentelle feiltoleransen til et termoelektrisk pyrometer, som er et sett med termoelementer og en måleanordning, kan åpenbart enkelt bestemmes ved aritmetisk summering av toleransene til hver av komponentene i settet.
For eksempel, for et pyrometer bestående av et termoelement med en toleranse for kalibreringsfeil på ± 0,75 % og en klasse 1,5 meter, vil toleransen være ± 2,25 % av pyrometerets øvre målegrense.
Hvis et termoelektrisk pyrometer kontrolleres individuelt, estimeres den totale instrumentelle feilen ved måling av temperaturer med et slikt pyrometer basert på verdiene for mulige feil i termoelementet, kompensasjonsledninger og måleanordningen i samsvar med nøyaktighetsklassen til sistnevnte.
I avlesningene av et termoelektrisk pyrometer som bruker et millivoltmeter som måleenhet, kan det oppstå en systematisk feil på grunn av avviket mellom verdien av motstanden til den eksterne kretsen under driftsforhold og verdien tatt under kalibreringen av pyrometeret.
I denne forbindelse er det ofte nødvendig å måle motstanden til den eksterne kretsen til pyrometeret med et termoelement montert i en oppvarmet ovn.
I dette tilfellet (når termoelementkretsen er koblet til armen til en konvensjonell motstandsmålebrokrets), i tillegg til strømkilden som mater kretsen, vil en andre kilde (termoelement) vises i kretsen. I dette tilfellet vil den normale driften av brokretsen bli forstyrret.
I termoelektriske pyrometre, som inkluderer et automatisk potensiometer utstyrt med en gradert skala, blir endringen i termo-EMF til termoelementet forårsaket av fluktuasjoner i temperaturen på dets frie ender automatisk korrigert ved hjelp av en enhet innebygd i potensiometeret.
For normal drift av denne enheten er det bare nødvendig at endene av kompensasjonsledningene fra termoelementet er direkte koblet til terminalene på potensiometeret.
Den samme regelen må overholdes når du installerer et pyrometer som inkluderer et millivoltmeter utstyrt med en bimetallisk korrektor som justerer nålen til millivoltmeteret når termoelementkretsen er brutt til skalamerket som tilsvarer temperaturen på selve millivoltmeteret.
I praksis med industrielle temperaturmålinger er det ofte nødvendig å introdusere et termoelement i et rom med et sterkt elektrisk felt. Dette er for eksempel betingelsene for å måle temperaturen på flytende stål i lysbueovner.
En sterk reduksjon i de elektriske isolasjonsegenskapene til keramiske beslag av termoelementer ved høye temperaturer fører til det faktum at en vekselstrøm av industriell frekvens med en spenning som i noen tilfeller når titalls volt trenger inn i termoelementets krets.
Jording av termoelementet tillater ikke alltid korrekt eliminering av forvrengende AC-pickuper. En mer radikal måte er å inkludere kapasitans og induktans i termoelementkretsen.