Principio della misurazione della temperatura della termocoppia e della sua applicazione nei forni lime

Le termocoppie sono industriali uno dei componenti di rilevamento della temperatura più comunemente usati, i suoi vantaggi sono: ① Accuratezza di misurazione elevata. Poiché la termocoppia è in contatto diretto con l'oggetto misurato, non è influenzato dall'intervallo di misurazione di mezzo intermedio. Le termocoppie comunemente usate possono misurare continuamente da -50 ~ +1600 grado, e alcune termocoppie speciali possono misurare a partire da - 269 grado (come il nichel di ferro d'oro e facile da usare. Le termocoppie sono generalmente composte da due diversi tipi di fili metallici e non sono limitate per dimensioni o apertura. Hanno maniche protettive all'esterno, rendendole molto comode da usare.
1.1 Principio di base della misurazione della temperatura della termocoppia
Saldare due diversi materiali di conduttori o semiconduttori A e B insieme per formare un circuito chiuso. Quando c'è una differenza di temperatura tra i due punti di attacco dei conduttori A e B, viene generata una forza elettromotrice tra loro, con conseguente corrente di una certa grandezza nel circuito. Questo fenomeno è chiamato per effetto termoelettrico. Le termocoppie funzionano utilizzando questo effetto.
1.2 tipi e forme strutturali di termocoppie
(1) Tipi di termocoppie
Le termocoppie comunemente usate possono essere divise in due categorie: termocoppie standardizzate e termocoppie non standardizzate. Le termocoppie standardizzate si riferiscono a termocoppie specificate negli standard nazionali per la loro relazione tra potenziale termoelettrico e temperatura, errori ammissibili e hanno una scala standard unificata. Le termocoppie non standardizzate sono utilizzate in un determinato intervallo o ordine di grandezza rispetto alle termocoppie standardizzate, generalmente non esiste una tabella di calibrazione unificata, utilizzata principalmente per le misurazioni in alcune occasioni speciali,
(2) Forma strutturale di termocoppia
Al fine di garantire il funzionamento affidabile e stabile della termocoppia, i suoi requisiti strutturali sono i seguenti:
① La saldatura dei due elettrodi termoelettrici che compongono una termocoppia deve essere ferma
② I due elettrodi termoelettrici dovrebbero essere ben isolati l'uno dall'altro per prevenire cortocircuiti;
③ La connessione tra il filo di compensazione e l'estremità libera della termocoppia dovrebbe essere conveniente e affidabile;
④ Il manicotto protettivo dovrebbe garantire un isolamento sufficiente tra l'elettrodo termoelettrico e i media dannosi.
(3) compensazione della temperatura della termocoppia di termocoppia
A causa del fatto che i materiali delle termocoppie sono generalmente costosi (specialmente quando si utilizzano metalli preziosi) e la distanza tra il punto di misurazione della temperatura e lo strumento è lontana, al fine di salvare i materiali della termocoppia e ridurre i costi, i cavi di compensazione vengono generalmente usati per estendere l'estremità fredda (fine libera) della termocoppia di termocoppia di temperatura e connetterlo ai terminali strumenti. Va sottolineato che il filo di compensazione della termocoppia serve solo ad estendere l'elettrodo termoelettrico, causando il passaggio dell'estremità fredda della termocoppia nel terminale dello strumento nella sala di controllo. Non può eliminare l'influenza delle variazioni di temperatura all'estremità del freddo sulla misurazione della temperatura e non ha un effetto di compensazione. Pertanto, sono necessari altri metodi di correzione per compensare l'impatto delle variazioni di temperatura della fine del freddo sulla misurazione della temperatura.
Quando si utilizzano i fili di compensazione della termocoppia, è necessario prestare attenzione alla corrispondenza del modello, la polarità non può essere collegata in modo errato e la temperatura all'estremità di connessione tra il filo di compensazione e la termocoppia non può superare i 100 gradi.
(4) Classificazione degli strumenti di misurazione della temperatura
Gli strumenti di misurazione della temperatura possono essere divisi in due categorie in base ai metodi di misurazione della temperatura: contatto e non contatto. In generale, gli strumenti di misurazione della temperatura di contatto sono relativamente semplici, affidabili e hanno un'elevata precisione di misurazione; Tuttavia, a causa della necessità di sufficiente scambio di calore tra l'elemento di misurazione della temperatura e il mezzo misurato e la necessità di un certo periodo di tempo per raggiungere l'equilibrio termico, vi è un ritardo nella misurazione della temperatura. Allo stesso tempo, a causa dei limiti di materiali resistenti ad alta temperatura, non può essere applicato a misurazioni di temperatura molto elevata. La misurazione della temperatura dello strumento non di contatto si basa sul principio delle radiazioni termiche per misurare la temperatura. L'elemento di misurazione della temperatura non deve essere in contatto con il mezzo misurato, ha un intervallo di misurazione della temperatura ampia, non è limitato dal limite superiore della misurazione della temperatura e non danneggia il campo di temperatura dell'oggetto misurato. La velocità di reazione è generalmente veloce; Tuttavia, a causa di fattori esterni come l'emissività dell'oggetto, la distanza di misurazione, il fumo e il vapore acqueo, l'errore di misurazione è relativamente grande.
Applicazione di due termocoppie nei forni lime
2.1 Condizioni che le termocoppie dovrebbero soddisfare se utilizzate nei forni a gas sparato
1) la curva caratteristica della temperatura dovrebbe soddisfare l'accuratezza della temperatura di misurazione richiesta;
2) il segnale di uscita è facile da elaborare;
3) la deriva e la variazione del tempo sono relativamente piccole e hanno intercambiabilità;
4) Non sensibile alle quantità fisiche diverse dalla temperatura
5) dimensioni ridotte, facile da installare;
6) ha buone proprietà meccaniche, chimiche e di resistenza alle radiazioni;
7) Sicuro e non tossico.
2.2 Fattori di errore e precauzioni per il rilevamento della termocoppia
1) Se il metodo di assemblaggio del sensore è improprio, causerà la temperatura del sensore diversa dalla temperatura misurata;
2) prestare attenzione alla temperatura operativa massima e all'errore ammissibile del sensore;
3) prestare attenzione al tempo di lavoro dei sensori;
4) i cavi di compensazione e la compensazione del raffreddamento delle termocoppie possono causare errori;
5) L'attenzione dovrebbe anche essere prestata agli errori degli strumenti di test.
2.3 L'impatto dell'uso della termocoppia sull'ambiente circostante
1) Campo magnetico
I materiali di termocoppia possono sottoporsi a cambiamenti strutturali in ambienti ad alta pressione a causa della ridotta spaziatura atomica e possono anche sperimentare una pressione aggiuntiva nei campi di gradiente di temperatura. I dispositivi ad alta tensione possono essere progettati correttamente e disposti ragionevolmente per la misurazione del circuito caldo per ridurre al minimo l'impatto.
2) Radiazioni nucleari
I materiali di termocoppia, sotto la radiazione dei neutroni termici, subiscono cambiamenti nell'energia termoelettrica a causa della trasformazione di alcuni elementi in isotopi instabili, che poi decadono in altri elementi. Pertanto, sono selezionati materiali di termocoppia con piccole sezioni di neutroni e non sono selezionati isotopi instabili.