Mis on termopaari külmaühenduse kompenseerimine

Termopaari külmaühenduse kompenseerimine on tehniline parandusmeede, mida võetakse külma ristmiku temperatuuri muutustest põhjustatud temperatuuri mõõtmisvigade kõrvaldamiseks. Kuna termopaari termoelektriline potentsiaal on seotud temperatuuride erinevusega selle kuuma ja külma ristmiku vahel ning selle kalibreerimistabel põhineb külma ristmiku temperatuuril 0 kraadi , siis tegelikus kasutuses on külmaühenduse temperatuuri keskkonnamõjude tõttu raske hoida konstantsel 0 kraadil, mistõttu mõõdetud väärtus kaldub tegelikust temperatuurist kõrvale. Seetõttu on hüvitis vajalik.

I. Miks on vaja külma ristmiku kompensatsiooni?

Termopaarid töötavad Seebecki efekti alusel ning väljundi termoelektriline potentsiaal sõltub kuuma ja külma ristmiku temperatuuridest.

II. Tavalise külma ristmiku kompenseerimise meetodid ja põhimõtted

1. Jäävanni meetod

Põhimõte: termopaari külma ristmiku asetamine jää-vee segusse, saavutades T0=0 kraadi, välistades täielikult külma ristmiku temperatuurikõikumiste mõju.

Eelised: Kõrge täpsus, sobib laboratoorseks kalibreerimiseks.

Puudused: tülikas töö, nõuab regulaarset jää täiendamist, ei sobi tööstuskeskkonda.

Kohaldatavad stsenaariumid: metroloogiaasutused,{0}}täpne kalibreerimine, teaduslikud uurimiskatsed.

2. Kompenseeriva traadi meetod:

Põhimõte: odavate juhtmete (kompensatsioonijuhtmete) kasutamine, mille termoelektrilised omadused on sarnased termopaari omadega, et pikendada külma ristmikku temperatuuriga -stabiilse juhtimisruumi või instrumendikapini.

Põhipunktid:

Termopaari tüüp peab sobima (nt K-tüüpi termopaaride jaoks KX tüüp).

Ühenduspunkti temperatuur ei tohi ületada 100 kraadi, vastasel juhul tekivad täiendavad vead.

Eelised:

Madal hind, lihtne paigaldamine, kasutatakse laialdaselt pikamaa{0}}tööstuslikuks edastamiseks.

3. Silla kompenseerimise meetod (tasakaalustamata silla meetod):

Põhimõte: Mõõteahelas on järjestikku ühendatud vasktakistist ja manganiinitakistist koosnev kompenseeriv sild. Sild on konstrueeritud nii, et see oleks algselt tasakaalustatud võrdlustemperatuuril (nt 20 kraadi või 25 kraadi). Külma ristmiku temperatuuri muutumisel muutub vastavalt ka vasktakisti takistus, tekitades kompensatsioonipinge ΔV, mis kompenseerib termoelektrilise potentsiaali muutuse. Tööprotsess: Külma ristmiku temperatuur tõuseb → Termoelektriline potentsiaal väheneb → Silla tasakaalustamatus toob kaasa positiivse pingeväljundi → Instrumendi kogupotentsiaal jääb stabiilseks.

Eelised: automaatne kompenseerimine, lihtne struktuur ja praegu tööstuslikes rakendustes kõige laialdasemalt kasutatav meetod.

Täpsus: ligikaudne hüvitis; K--tüüpi termopaari kompensatsiooni täpsus võib ulatuda ±0,025 kraadini.

4. Tarkvara kompenseerimise meetod (digitaalne kompensatsioon)

Põhimõte: Külma ristmiku temperatuuri kogumiseks reaalajas (tavaliselt Pt100 või termistori kaudu) kasutatakse mikroprotsessorit, arvutatakse tabelist vastav kompensatsioonipotentsiaal E(T0,0) ja lisatakse see mõõdetud potentsiaalile E(T,T0), et saada ekvivalentne kogupotentsiaal E(T,0), kui külmsiirde temperatuur on 0 kraadi. Valem:

E(T,0)=E(T,T0)+E(T0,0)

E(T,0)=E(T,T 0 )+E(T 0 ,0)

Eelised: Kõrge täpsus, tugev paindlikkus, sobib sellistele digitaalsüsteemidele nagu PLC, DCS ja intelligentsed temperatuuri reguleerimise instrumendid.

Arengutrend: Kaasaegsed intelligentsed instrumendid kasutavad seda meetodit laialdaselt koos külma ristmiku temperatuurianduriga, et saavutada täisautomaatne kompensatsioon.

5. Seadme mehaanilise nullpunkti reguleerimise meetod

Põhimõte: näidiku mehaaniline nullpunkt on eelnevalt-kohandatud külma ristmiku hetketemperatuuri väärtusele T0,

et instrument näitaks otse kuuma ristmiku tegelikku temperatuuri.

Toimimisnäide: Kui ruumitemperatuur on 25 kraadi, reguleerige liikuva mähisega instrumendi osuti 25 kraadi skaalale. Praegu pole täiendavat kompensatsiooniahelat vaja.

Piirangud: kehtib ainult olukordades, kus külma ristmiku temperatuur on stabiilne ja konstantne; pärast temperatuurikõikumisi on vaja uuesti reguleerida.

III. Tööstusliku valiku soovitused ja ettevaatusabinõud

Ettevaatusabinõud:

Külmad ristmikud tuleks hoida soojusallikatest eemal, et vältida järske temperatuurikõikumisi.

Kõik ühenduspunktid peavad olema kindlad ja töökindlad, et vältida kontakti takistuste tekitamist.

Kompensatsiooni tõhususe tagamiseks kalibreerige regulaarselt kogu temperatuuri mõõtmissüsteemi.