Problema de error de termopar.
Los termopares tienen ciertas ventajas en las aplicaciones de adquisición de temperatura y actualmente son equipos de uso común en el Internet de las Cosas. Del mismo modo, sus errores de medición también existen. Los principales factores de los errores de medición de los termopares son:
Después de un período de uso de un termómetro de termopar, afectado por el entorno en el que se utiliza, sus propiedades termoeléctricas sufrirán ciertos cambios. desviación entre la temperatura medida por el termómetro y la temperatura real. Los principales factores que afectan la estabilidad del termopar son:
(1) La contaminación y corrosión del electrodo del termopar por el objeto medido;
(2) El electrodo caliente es causado por fuerza externa causada por la deformación;
(3) El grano de la microestructura del electrodo sensor de temperatura cambia a altas temperaturas;
(4) El electrodo caliente se oxida cuando se expone al aire. , etc. .
2. La influencia de la falta de uniformidad del termopar
La uniformidad del termopar se refiere a la uniformidad del material del electrodo caliente del termopar. Si los materiales de los dos electrodos calientes en un termopar son uniformes, el potencial termoeléctrico generado por el bucle del termopar está relacionado positivamente con la diferencia de temperatura entre los dos extremos y no tiene nada que ver con el gradiente de temperatura a lo largo del electrodo caliente.
3. Selección de puntos de medición de temperatura
Elegir un punto de medición de temperatura adecuado es una consideración muy importante al instalar un termopar. Elegir un punto de medición de temperatura representativo es fundamental para toda la producción. El medio ambiente tiene un significado especial. El control y la medición no tendrán sentido si la ubicación no se elige adecuadamente. En el punto de medición, la profundidad de inserción del termopar también afecta la medición de la temperatura. Cuando hay una diferencia de temperatura entre el ambiente externo y la temperatura del objeto medido, la temperatura medida en el termopar intercambiará calor con el ambiente externo como la temperatura. El sensor se extiende y luego provoca errores de medición. Debido a los cambios constantes de la temperatura ambiente, este error de temperatura es inconmensurable. Además de los errores causados por la conducción de calor debido a la profundidad de inserción, el material del tubo protector externo del termopar también introducirá errores de medición. Por ejemplo, un tubo protector hecho de metal tiene buena conductividad térmica, por lo que es necesario insertarlo más profundamente durante el proceso de medición para evitar la pérdida de calor. Para los tubos protectores hechos de material cerámico, es necesario insertarlos menos profundos.
4. Influencia del tiempo de respuesta
Solo cuando la temperatura del objeto medido y el elemento de medición de temperatura son consistentes, la temperatura del elemento de medición de temperatura puede ser estable en este momento. , los dos alcanzan el equilibrio térmico, que es el contacto Principios básicos de la medición de temperatura. Se necesita una cierta cantidad de tiempo para que la temperatura del objeto medido y el elemento de medición de temperatura alcancen la misma temperatura. La duración de este tiempo está determinada principalmente por el rendimiento de la respuesta térmica del elemento de medición de temperatura, es decir, la respuesta térmica. tiempo. El tiempo de respuesta térmica se ve afectado por la estructura y las condiciones de medición del sensor. A través de experimentos, el tiempo de respuesta bajo diferentes condiciones varía mucho. Para un medio gaseoso estático, los dos necesitan un contacto continuo durante más de 30 minutos para alcanzar el equilibrio de temperatura. Por ejemplo, para un líquido estático, el tiempo de equilibrio de temperatura se reducirá a 5 minutos.
En aplicaciones de ingeniería reales, la temperatura del objeto medido a menudo cambia constantemente y el tiempo de cambio instantáneo es muy corto. Por lo tanto, los requisitos para el sensor son relativamente altos y su capacidad de respuesta. generalmente se requiere que sea el nivel ms. Si la capacidad de respuesta es insuficiente, se producirá un retraso en la medición. Por lo tanto, a la hora de elegir un sensor, elija uno con una velocidad de respuesta rápida. El diámetro del extremo dosificador es un factor importante que afecta la velocidad de respuesta. Si el cable es más delgado, el tiempo de respuesta será más corto.
5. Influencia de la radiación térmica
Cuando se utiliza un termopar para medir la temperatura en un horno, la radiación térmica de los objetos de alta temperatura en el horno hacia el termopar provocará la aumenta la temperatura del termopar. Si se supone que el gas en el horno es transparente y la diferencia de temperatura entre el termopar y la pared del horno es relativamente grande, entonces el intercambio de energía también provocará errores en la medición de la temperatura. El aumento de la conducción de calor puede reducir eficazmente este error y acercar la temperatura de la pared del horno y la temperatura del termopar.
6. Efecto del aumento de la impedancia térmica
Cuando el termopar se encuentra en un ambiente de trabajo de alta temperatura, el medio gaseoso medido derretirá el polvo en la superficie del tubo protector, provocando aumente la impedancia térmica del tubo protector. Si el medio es fundido, se producirá precipitación de escoria durante la operación. La escoria aumentará el tiempo de respuesta del termopar e indicará una temperatura más baja. Por lo tanto, la inspección regular o aleatoria del estado de funcionamiento del termopar puede detectar rápidamente anomalías causadas por el termopar y reducir los errores de medición.
7. Errores causados por la falta de homogeneidad de los cables del termopar
De acuerdo con el principio de medición anterior, cuando los cables del termopar son homogéneos, según la regla del bucle homogéneo, la longitud tiene una influencia significativa. en la medición. Los resultados no tienen ningún impacto. La situación actual es que cuando los fabricantes producen alambres dobles, generalmente debido a la temperatura y otras razones, los alambres dobles tienen un grosor desigual, tienen forma de bambú e incluso están muy curvados. Además, surgirán otros problemas en el procesamiento posterior. El procesamiento repetido del termopar hará que el termopar se distorsione y pierda su homogeneidad. Al realizar mediciones de temperatura, muchos cables de termopar se ubican en áreas de alta temperatura. Si no hay uniformidad y la temperatura ambiente cambia, aparecerá una fuerza electromotriz térmica parásita localmente en el termopar, lo que introducirá errores.
Después de un análisis en profundidad de los principios básicos de funcionamiento de los termopares, los métodos de uso específicos y los problemas existentes en el proceso de producción y fabricación, se obtuvieron las principales razones de los errores en la medición de la temperatura de los termopares en la producción de termopares. Durante el uso, la posición de inserción y la profundidad del sensor, el tiempo de respuesta del termopar a la temperatura, la radiación térmica del entorno al termopar, los cambios en la impedancia térmica y la falta de homogeneidad del cable del termopar son todos los factores principales que causan Errores de medición. Por lo tanto, es necesario mejorar la medición de la temperatura. La precisión debe reducirse y evitarse debido a los factores anteriores. El análisis de las causas de los errores en la medición de la temperatura del termopar tiene cierta importancia orientadora para las aplicaciones prácticas de ingeniería.