Jak zkontrolovat termoelektrický pyrometr

Termoelektrický pyrometr je sada, která se skládá z z termoelektrického měniče (termočlánku), kompenzační a propojovací vodiče k němu připojené a indikační nebo záznamové měřicí zařízení. Jako takový lze použít buď přenosný nebo panelový milivoltmetr nebo automatický potenciometr.

Starožitný termoelektrický pyrometr z roku 1910

Moderní digitální termoelektrický pyrometr

Pokud se milivoltmetr používá za provozních podmínek, elektrický odpor termočlánku, kompenzačních a propojovacích vodičů s přesností ± 0,1 ohmu se musí rovnat odporu uvedenému na stupnici milivoltmetru. velikost R int.

Odpor obvodu termočlánku se nastavuje na požadovanou hodnotu pomocí kompenzační cívky zapojené do série s termočlánkem.

Kontrola odečtů termoelektrického pyrometru se někdy provádí v kompletní sadě, bez předchozí kalibrace termočlánku, který je součástí jeho složení.V tomto případě je termočlánek připojený k milivoltmetru nebo automatickému potenciometru umístěn s referenčním termočlánkem do kalibrační pece.

Pokud se teplota volných konců termočlánku liší od 0 ° C, pak když je obvod milivoltmetru otevřený, korektor nastaví svou šipku na značku na stupnici odpovídající teplotě volných konců.

Tato operace není nutná, pokud je v sestavě pyrometrů použit vhodně kalibrovaný automatický potenciometr nebo milivoltmetr vybavený zařízením pro automatickou korekci teploty volných konců termočlánku. V těchto případech musí být kompenzační vodiče přivedeny na svorky měřicího zařízení.

Termočlánek

Postupným zvyšováním proudu v kalibrační peci pomocí referenčního termočlánku se teploty pece nastavují jedna za druhou po stovky stupňů, čímž se pec stabilizuje při každé teplotě na několik minut.

Hodnota teploty zjištěné v peci je určena termo-EMF referenčního termočlánku odečítaného laboratorním potenciometrem a současně (bez klepání) jsou odečítány hodnoty pyrometrického měřicího zařízení.

Po dosažení horní hranice stupnice měřícího zařízení se teplota v peci postupně snižuje a v opačném pořadí se opakují odečty měřícího zařízení při přibližně stejných teplotách v peci jako při zvýšení teploty.

Pro každou hodnotu teploty trouby najděte průměrnou hodnotu zařízení z naměřených hodnot, jak teploty rostou a klesají.

Chyba v odečtech pyrometru je stanovena jako rozdíl mezi číselnými hodnotami - průměrnou hodnotou zařízení a teplotou v peci určenou termo-EMF referenčního termočlánku.

Rozdíl mezi odečty měřicího přístroje s rostoucí a klesající teplotou v peci charakterizuje změnu odečtů pyrometru.

Tento způsob kontroly údajů termoelektrického pyrometru není příliš účinný, protože vyžaduje značné množství času na kontrolu jedné sady. Proto je vhodnější metoda studené kalibrace termoelektrického pyrometru. Je to následovně.

Termočlánek, který má být součástí pyrometrové sady, je předem podroben individuální kalibraci v rozsahu teplot, který odpovídá rozsahu stupnice měřicího zařízení a hodnotám jeho termo-EMF pro teploty pracovního konce odpovídající ke stanoveným číselným značkám na stupnici měřicího zařízení.

Pokud je jako měřicí zařízení použit automatický potenciometr, pak se na jeho svorky pomocí laboratorního potenciometru přivádí napětí rovnající se termo-EMF číselným hodnotám termočlánku. Odchylky odečtů potenciometru od čísel stupnice jsou chybami kontrolovaného pyrometru.

Při testování termoelektrických pyrometrů, které obsahují platino-rhodium-platinový termočlánek, je třeba poznamenat, že část termočlánku, která je v peci při vysoké teplotě, výrazně mění svůj elektrický odpor.Množství, o které se v důsledku toho změní Rin pyrometru, lze určit výpočtem.

Toleranci přístrojové chyby termoelektrického pyrometru, což je sada termočlánků a měřicího zařízení, lze samozřejmě snadno určit aritmetickým sečtením tolerancí každé ze součástí sady.

Tak například pro pyrometr sestávající z termočlánku s tolerancí chyby kalibrace ± 0,75 % a metru třídy 1,5 by tolerance byla ± 2,25 % horní meze měření pyrometru.

Pokud se termoelektrický pyrometr kontroluje jednotlivě, pak se celková instrumentální chyba při měření teplot takovým pyrometrem odhadne na základě hodnot možných chyb termočlánku, kompenzačních vodičů a měřícího zařízení v souladu s třídou přesnosti dopis.

Při odečtech termoelektrického pyrometru používajícího milivoltmetr jako měřící zařízení může dojít k systematické chybě v důsledku nesouladu mezi hodnotou odporu vnějšího obvodu za provozních podmínek a hodnotou naměřenou při kalibraci pyrometru.

V této souvislosti je často nutné měřit odpor vnějšího obvodu pyrometru termočlánkem namontovaným ve vyhřívané peci.

V tomto případě (když je obvod termočlánku připojen k rameni klasického můstkového obvodu pro měření odporu) se kromě zdroje proudu napájejícího obvod objeví v obvodu druhý zdroj (termočlánek). V tomto případě bude narušen normální provoz můstkového okruhu.

U termoelektrických pyrometrů, jejichž součástí je automatický potenciometr vybavený odstupňovanou stupnicí, je změna termo-EMF termočlánku způsobená kolísáním teploty jeho volných konců automaticky korigována pomocí zařízení zabudovaného v potenciometru.

Pro normální provoz tohoto zařízení je pouze nutné, aby konce kompenzačních vodičů od termočlánku byly přímo připojeny ke svorkám potenciometru.

Stejné pravidlo je třeba dodržet při instalaci pyrometru, jehož součástí je milivoltmetr vybavený bimetalovým korektorem, který nastaví ručičku milivoltmetru při porušení obvodu termočlánku na značku odpovídající teplotě milivoltmetru samotného.

V praxi průmyslového měření teploty je často nutné zavést termočlánek do prostoru se silným elektrickým polem. Jsou to například podmínky pro měření teplot tekuté oceli v elektrických obloukových pecích.

Silný pokles elektroizolačních vlastností keramických tvarovek termočlánků při vysokých teplotách vede k tomu, že do obvodu termočlánku proniká střídavý proud průmyslové frekvence s napětím dosahujícím v některých případech až desítek voltů.

Uzemnění termočlánku ne vždy umožňuje správnou eliminaci zkreslujících AC snímačů. Radikálnějším prostředkem je zahrnutí kapacity a indukčnosti do obvodu termočlánku.