Hogyan ellenőrizzük a termoelektromos pirométert
A termoelektromos pirométer egy készlet, amely a következőkből áll termoelektromos átalakítóból (hőelem), hozzá csatlakoztatott kompenzáló és összekötő vezetékek és jelző vagy rögzítő mérőeszköz. Mint ilyen, akár hordozható, akár paneles millivoltméter, vagy automatikus potenciométer használható.
Antik termoelektromos pirométer 1910-ből
Modern digitális termoelektromos pirométer
Ha a millivoltmérőt üzemi körülmények között használják, a hőelem, a kompenzáció és a csatlakozó vezetékek elektromos ellenállásának ± 0,1 ohmon belül meg kell egyeznie a millivoltmérő skáláján feltüntetett értékkel. nagysága R int.
A hőelem áramköri ellenállását a hőelemmel sorba kapcsolt kompenzációs tekercs segítségével állítjuk be a kívánt értékre.
A termoelektromos pirométer leolvasásának ellenőrzése néha teljes készletben történik, a készítményben lévő hőelem előzetes kalibrálása nélkül.Ebben az esetben a millivoltmérőhöz vagy az automata potenciométerhez csatlakoztatott hőelemet a referencia hőelemmel együtt egy kalibráló kemencébe helyezzük.
Ha a hőelem szabad végeinek hőmérséklete eltér 0 ° C-tól, akkor amikor a millivoltmérő áramköre nyitva van, a korrektor a nyilát a szabad végek hőmérsékletének megfelelő skálán lévő jelhez állítja.
Ez a művelet nem szükséges, ha a pirométerkészletben megfelelően kalibrált automata potenciométert vagy millivoltmérőt használnak, amely a hőelem szabad végei hőmérsékletének automatikus korrekciójára alkalmas eszközzel van felszerelve. Ezekben az esetekben a kiegyenlítő vezetékeket a mérőkészülék kapcsaihoz kell vezetni.
Hőelem
A kalibráló kemence áramának fokozatos növelésével egy referencia hőelem segítségével a sütő hőmérséklete egymás után több száz fokon át beállítható, így a sütő minden hőmérsékleten néhány percig stabilizálódik.
A kemencében megállapított hőmérséklet értékét egy referencia hőelem laboratóriumi potenciométerrel leolvasott termo-EMF-je határozza meg, és ezzel egyidejűleg (lecsapás nélkül) a pirometrikus mérőeszköz leolvasása történik.
A mérőeszköz skála felső határának elérése után a kemencében a hőmérsékletet fokozatosan csökkentjük, és fordított sorrendben a mérőeszköz leolvasásait a kemencében megközelítőleg ugyanolyan hőmérsékleteken ismételjük, mint a hőmérséklet emelésekor.
A sütő hőmérsékletének minden egyes értékénél keresse meg a készülék átlagos leolvasását a hőmérséklet emelkedésével és csökkenésével párhuzamosan.
A pirométer leolvasási hibáját a számértékek - az eszköz átlagos leolvasása és a kemencében lévő hőmérséklet közötti különbségként állapítják meg, amelyet egy referencia hőelem termo-EMF-je határoz meg.
A mérőműszer leolvasásai közötti különbség a kemencében növekvő és csökkenő hőmérséklet mellett jellemzi a pirométer leolvasásának változását.
A termoelektromos pirométer leolvasásának ez a módszere nem túl hatékony, mert jelentős időt vesz igénybe egy készlet ellenőrzése. Ezért a termoelektromos pirométer hideg kalibrációs módszere kényelmesebb. Ez a következő.
A pirométer készletbe szánt hőelemet előzetesen egyedi kalibrálásnak vetették alá a mérőeszköz skálatartományának megfelelő hőmérsékleti tartományban és a termo-EMF értékei a megfelelő munkavég hőmérsékletére. a mérőeszköz skáláján lévő meghatározott numerikus jelölésekre.
Továbbá, ha automata potenciométert használnak mérőeszközként, akkor a termoelem termo-EMF számértékeivel megegyező feszültségeket alkalmaznak a terminálokra laboratóriumi potenciométer segítségével. A potenciométer leolvasott értékeinek eltérése a skála számától az ellenőrzött pirométer hibája.
A platina-ródium-platina hőelemet tartalmazó termoelektromos pirométerek tesztelésekor meg kell jegyezni, hogy a hőelemnek a kemencében magas hőmérsékleten lévő része jelentősen megváltoztatja elektromos ellenállását.Számítással meghatározható, hogy ennek következtében mennyivel változik a pirométer Rin értéke.
A hőelemekből és mérőeszközből álló termoelektromos pirométer műszeres hibatűrése nyilvánvalóan könnyen meghatározható a készlet egyes összetevőinek tűréseinek számtani összeadásával.
Így például egy ± 0,75%-os kalibrációs hibatűréssel rendelkező hőelemből és 1,5 méter osztályú pirométernél a tűrés a pirométer felső mérési határának ± 2,25%-a lenne.
Ha egy termoelektromos pirométert egyedileg ellenőriznek, akkor az ilyen pirométerrel történő hőmérsékletmérés teljes műszeres hibáját a hőelem, a kompenzációs vezetékek és a mérőeszköz lehetséges hibáinak értékei alapján becsülik meg a pontossági osztálynak megfelelően. a levél.
A millivoltmérőt mérőeszközként használó termoelektromos pirométer leolvasásában szisztematikus hiba léphet fel a külső áramkör üzemi körülmények között mért ellenállása és a pirométer kalibrálása során felvett érték közötti eltérés miatt.
Ezzel kapcsolatban gyakran meg kell mérni a pirométer külső áramkörének ellenállását egy fűtött sütőbe szerelt hőelemmel.
Ebben az esetben (amikor a hőelem áramkört egy hagyományos ellenállásmérő hídáramkör karjára csatlakoztatjuk) az áramkört tápláló áramforrás mellett egy második forrás (hőelem) is megjelenik az áramkörben. Ebben az esetben a hídáramkör normál működése zavart okoz.
A termoelektromos pirométerekben, amelyek beosztásos skálával felszerelt automata potenciométert tartalmaznak, a hőelem hő-EMF változását a szabad végei hőmérséklet-ingadozása miatt a potenciométerbe épített készülék automatikusan korrigálja.
A készülék normál működéséhez csak az szükséges, hogy a hőelem kompenzációs vezetékeinek végei közvetlenül csatlakozzanak a potenciométer kapcsaihoz.
Ugyanezt a szabályt kell betartani, ha olyan pirométert telepítünk, amely egy bimetál korrektorral felszerelt millivoltmérőt tartalmaz, amely beállítja a millivoltmérő tűjét, ha a hőelem áramköre megszakad a millivoltmérő hőmérsékletének megfelelő skálajelig.
Az ipari hőmérsékletmérés gyakorlatában gyakran van szükség hőelem bevezetésére egy erős elektromos térrel rendelkező térbe. Ilyenek például a folyékony acél hőmérsékletének mérési feltételei elektromos ívkemencékben.
A hőelemek kerámia szerelvényeinek elektromos szigetelő tulajdonságainak erős csökkenése magas hőmérsékleten ahhoz a tényhez vezet, hogy ipari frekvenciájú váltakozó áram, amelynek feszültsége egyes esetekben eléri a tíz voltot, behatol a hőelem áramkörébe.
A hőelem földelése nem mindig teszi lehetővé a torzító váltakozó áramú hangszedők megfelelő kiküszöbölését. Radikálisabb eszköz a kapacitás és az induktivitás bevonása a hőelem áramkörébe.