Termoelektrik pirometre nasıl kontrol edilir
Termoelektrik pirometre, aşağıdakilerden oluşan bir settir: bir termoelektrik dönüştürücüden (termokupl), buna bağlı dengeleme ve bağlantı telleri ve bir gösterge veya kayıt ölçüm cihazı. Bu nedenle, portatif veya panel milivoltmetre veya otomatik potansiyometre kullanılabilir.
1910'dan kalma antika termoelektrik pirometre
Modern dijital termoelektrik pirometre
Milivoltmetre çalışma koşullarında kullanılıyorsa, termokuplun elektrik direnci, kompanzasyon ve bağlantı kabloları ± 0,1 ohm dahilinde milivoltmetre ölçeğinde belirtilene eşit olmalıdır büyüklük R int.
Termokuplun devre direnci, termokupl ile seri bağlanmış bir kompanzasyon bobini vasıtasıyla gerekli değere ayarlanır.
Bir termoelektrik pirometrenin okumalarının kontrol edilmesi bazen, bileşimine dahil olan termokuplun önceden kalibrasyonu yapılmadan komple bir sette gerçekleştirilir.Bu durumda milivoltmetreye veya otomatik potansiyometreye bağlı termokupl referans termokupl ile birlikte bir kalibrasyon fırınına yerleştirilir.
Termokuplun serbest uçlarının sıcaklığı 0 ° C'den farklıysa, milivoltmetrenin devresi açıkken, düzeltici okunu serbest uçların sıcaklığına karşılık gelen ölçekteki işarete ayarlar.
Pirometre setinde uygun şekilde kalibre edilmiş bir otomatik potansiyometre veya termokuplun serbest uçlarının sıcaklığını otomatik olarak düzeltmek için bir cihazla donatılmış milivoltmetre kullanılıyorsa bu işlem gerekli değildir. Bu durumlarda, ölçüm cihazının terminallerine dengeleme telleri getirilmelidir.
termokupl
Kalibrasyon fırınındaki akımı bir referans termokupl kullanarak kademeli olarak artırarak, fırın sıcaklıkları birbiri ardına yüzlerce dereceye ayarlanarak fırın her sıcaklıkta birkaç dakika stabilize edilir.
Fırında belirlenen sıcaklığın değeri, bir laboratuvar potansiyometresi tarafından okunan bir referans termokuplun termo-EMF'si ile belirlenir ve aynı zamanda (vurmadan) pirometrik ölçüm cihazının okumaları okunur.
Ölçüm cihazının ölçeğinin üst sınırına ulaştıktan sonra, fırın içindeki sıcaklık kademeli olarak düşürülür ve ters sırada ölçüm cihazının okumaları, sıcaklık arttığında olduğu gibi fırında yaklaşık olarak aynı sıcaklıklarda tekrarlanır.
Fırın sıcaklığının her bir değeri için, sıcaklıklar yükselip alçalırken okumalardan cihazın ortalama okumasını bulun.
Pirometre okumalarındaki hata, sayısal değerler arasındaki fark olarak belirlenir - cihazın ortalama okuması ve bir referans termokuplun termo-EMF'si tarafından belirlenen fırındaki sıcaklık.
Fırında artan ve azalan sıcaklık ile ölçüm cihazının okumaları arasındaki fark, pirometrenin okumalarındaki değişikliği karakterize eder.
Termoelektrik pirometre okumalarını kontrol etmenin bu yöntemi çok verimli değildir çünkü bir setin kontrol edilmesi önemli miktarda zaman gerektirir. Bu nedenle, bir termoelektrik pirometrenin soğuk kalibrasyon yöntemi daha uygundur. Aşağıdaki gibidir.
Pirometre kitine dahil edilmesi amaçlanan termokupl, daha önce, ölçüm cihazının ölçek aralığına karşılık gelen sıcaklık aralığında ve karşılık gelen çalışma ucunun sıcaklıkları için termo-EMF değerlerinin bireysel kalibrasyonuna tabi tutulur. ölçüm cihazının ölçeğinde belirlenen sayısal işaretlere.
Ayrıca, ölçüm cihazı olarak otomatik bir potansiyometre kullanılıyorsa, termokuplun termo-EMF sayısal değerlerine eşit voltajlar, bir laboratuvar potansiyometresi kullanılarak terminallerine uygulanır. Potansiyometre okumalarının ölçek numaralarından sapmaları, kontrol edilen pirometrenin hatalarıdır.
Bir platin-rodyum-platin termokupl içeren termoelektrik pirometreleri test ederken, termokuplun yüksek sıcaklıkta fırında bulunan kısmının elektrik direncini önemli ölçüde değiştirdiğine dikkat edilmelidir.Sonuç olarak pirometrenin Rin değerinin ne kadar değiştiği hesaplama ile belirlenebilir.
Bir termokupl seti ve bir ölçüm cihazı olan bir termoelektrik pirometrenin enstrümantal hata toleransı, setin bileşenlerinin her birinin toleranslarının aritmetik olarak toplanmasıyla kolayca belirlenebilir.
Bu nedenle, örneğin, kalibrasyon hatası toleransı ± %0,75 ve sınıf 1,5 metre olan bir termokupldan oluşan bir pirometre için, tolerans, pirometrenin üst ölçüm sınırının ± %2,25'i olacaktır.
Bir termoelektrik pirometre ayrı ayrı kontrol edilirse, böyle bir pirometre ile sıcaklıkları ölçerken toplam enstrümantal hata, doğruluk sınıfına göre termokupl, kompanzasyon telleri ve ölçüm cihazının olası hatalarının değerlerine göre tahmin edilir. ikincisi.
Ölçüm cihazı olarak bir milivoltmetre kullanan bir termoelektrik pirometrenin okumalarında, çalışma koşullarında harici devrenin direnç değeri ile pirometrenin kalibrasyonu sırasında alınan değer arasındaki tutarsızlık nedeniyle sistematik bir hata oluşabilir.
Bu bağlamda, pirometrenin dış devresinin direncini, ısıtılmış bir fırına monte edilmiş bir termokupl ile ölçmek sıklıkla gereklidir.
Bu durumda (termokupl devresi konvansiyonel direnç ölçüm köprüsü devresinin koluna bağlandığında), devreyi besleyen akım kaynağına ek olarak devrede ikinci bir kaynak (termokupl) görünecektir. Bu durumda köprü devresinin normal çalışması bozulacaktır.
Kademeli bir skala ile donatılmış otomatik bir potansiyometre içeren termoelektrik pirometrelerde, termokuplun serbest uçlarının sıcaklığındaki dalgalanmaların neden olduğu termo-EMF'deki değişiklik, potansiyometreye yerleştirilmiş bir cihaz vasıtasıyla otomatik olarak düzeltilir.
Bu cihazın normal çalışması için, yalnızca termokupldan gelen dengeleme tellerinin uçlarının doğrudan potansiyometrenin terminallerine bağlanması gereklidir.
Termokupl devresi milivoltmetrenin kendi sıcaklığına karşılık gelen ölçek işaretine kırıldığında milivoltmetrenin ibresini ayarlayan bimetalik bir düzeltici ile donatılmış bir milivoltmetre içeren bir pirometre kurulurken aynı kurala uyulmalıdır.
Endüstriyel sıcaklık ölçümleri uygulamasında, genellikle güçlü bir elektrik alanı olan bir alana bir termokupl yerleştirmek gerekir. Bunlar, örneğin, sıvı çeliğin sıcaklıklarını ölçme koşullarıdır. elektrik ark ocaklarında.
Termokuplların seramik bağlantı parçalarının yüksek sıcaklıklarda elektriksel yalıtım özelliklerinde güçlü bir azalma, bazı durumlarda onlarca volta ulaşan bir voltajla endüstriyel frekansta alternatif bir akımın termokupl devresine girmesine neden olur.
Termokuplun topraklanması, her zaman bozuk AC alıcılarının uygun şekilde ortadan kaldırılmasına izin vermez. Daha radikal bir yol, termokupl devresine kapasitans ve endüktansı dahil etmektir.