¿Cuál es el método de medición correcto para la calibración de termopar?

La regulación de la calibración de termopar requiere que los terminales de referencia del termopar estándar y el termopar probado se introduzcan en {0}}} durante la calibración. Para termopares de metales preciosos (marcas de escala S, R, B) utilizadas en el trabajo de calibración, los cables de los termopares probados son suaves y fáciles de cablear; Sin embargo, para termopares metálicos de bajo costo utilizados en el trabajo de calibración, debido al diámetro relativamente grande de la mayoría de los termopares, es difícil introducir directamente el extremo de referencia en 0 grados. Por lo tanto, los cables de compensación a menudo se usan para introducir el extremo libre del termopar en el punto de congelación, y luego los cables de cobre se usan para llevarlo al rango de voltaje de un multímetro digital de alta precisión para la medición.

El método de medición correcto para el proceso de calibración de termopar se muestra en la Figura 1:

Figura 1 Método de medición correcto durante el proceso de calibración de termopar

1. Conexiones incorrectas comunes de cables de compensación

① Se cree que con los cables de compensación, el punto de congelación se puede eliminar, como se muestra en la Figura 2.

Figura 2 Método de medición de errores para no usar el punto de congelación durante el proceso de calibración de termopar

② Se cree que conectar cables de compensación es mejor, no solo entre el termopar y el punto de congelación, sino también entre el punto de congelación 0 y el multímetro digital de alta precisión, como se muestra en la Figura 3.

Al verificar el termopar en la Figura 3, use un cable de compensación entre 0 y la tabla de funciones digitales

A continuación se muestra un análisis de los errores generados por estos dos formularios de cableado (suponiendo que no hay errores de compensación en los cables de compensación):

Cuando está conectado correctamente (ver Figura 1), si el tipo de termopar es Y y el cable de compensación es YX, aplicando la ley del conductor intermedio, el voltaje aceptado por el multímetro digital de alta precisión se puede obtener como:

Ez {{0}} ey (t1, t3)+eyx (t3, t 0) ​​= ey (t1, t0) ------- Fórmula 1

La temperatura T1 en el extremo de trabajo del termopar es exactamente el potencial termoeléctrico en relación con el grado 0, y la lectura puede compararse directamente con la escala para determinar si cumple con los requisitos.

Para la situación en la Figura 2, aplicando la ley del conductor intermedio, el voltaje aceptado por el multímetro digital de alta precisión es:

Ez=ey (t1, t3)+eyx (t3, t2)=ey (t1, t2) ------- Fórmula 2

En comparación con la ecuación (1), la temperatura ambiental de entrada T2 del instrumento de medición eléctrica es exactamente diferente del potencial en 0 grado:

Ey (t1, t 0) - Ey (t1, t2)=ey (t2, t 0) --------------- Fórmula 3

Si el resultado de la verificación es más bajo que el valor potencial real del termopar de acuerdo con la situación en la Figura 2, la diferencia es el potencial de la temperatura ambiente del termopar en relación con el grado 0.

Para la situación en la Figura 3, aplicando la ley del conductor intermedio, el voltaje aceptado por el multímetro digital de alta precisión es:

Ez {{{{{0}}}} ey (t1, t3)+eyx (t3, t {0) - eyx (t {0, t2)=ey (t1, t {0})

A partir de los resultados de las horas de trabajo, aunque se agregó el punto de congelación, el multímetro digital de alta precisión se compensó en reversa conectando un cable de compensación desde el punto de congelación. El resultado final es el mismo que la Figura 2, donde el valor medido es más bajo que el valor potencial real del termopar, y la diferencia sigue siendo el potencial de la temperatura ambiente del termopar en relación con el grado 0.

2. Sugerir usar termopar en lugar de compensar el cable

En la calibración de termopar, los cables de compensación a menudo se usan para los cables de conexión de termopares metálicos de bajo costo, pero la precisión de los cables de compensación de termopar generalmente no es alta. Según los estándares nacionales relevantes, la tolerancia de los cables compensatorios para termopares de grado de precisión es de ± 2.5 grados para S-Coupples y ± 1.5 grados para las cuentas de K. Esto introduce demasiado error para la calibración de termopar y puede dar lugar a resultados no calificados para termopares calificados.

El propósito de usar cables de compensación de termopar en la calibración es compensar la temperatura T3 en el terminal de salida del termopar a la T 0} (0}) para la calibración (como se muestra en la Figura 1). Según la práctica, para la calibración de termopares metálicos de bajo costo, se usa una conexión de alambre de termopar de grado I de grado I de 5 mm, con un diámetro de alambre flexible, fácil cableado y bajo costo. Los termopares de grado I, como cables de compensación, deben sufrir calibración e introducir valores de corrección, de lo contrario introducirán errores de (0. 4-1. 5) grados; Para la calibración de termopares de metal precioso (especialmente los termopares de tipo S y R con una longitud de {{1 0}}} mm, que no se puede colocar directamente en el termostato de extremo de referencia debido a sus alambres cortos), un nivel de termoacuple de polaridad de φ 0.3 mm (con una tolerancia de tolerancia de ± 1 grado) que se encuentra con el nivel de la Polaridad de los mismos accesorios de los estandarias de la hora de los estandarias de los últimos clones. Se puede usar para conectar los cables de termopar a los polos positivos y negativos del termopar probado, y el efecto es muy ideal. El uso de cables de termopar para la verificación de termopares de metales preciosos es realmente ideal, pero el costo no es bajo. También se pueden usar cables compensantes correspondientes, pero deben calibrarse y solo usarse después de la corrección tiene un significado práctico.

En teoría, de acuerdo con la ley homogénea del conductor de los termopares, el potencial termoeléctrico de un conductor homogéneo solo está relacionado con la temperatura en la unión de los dos extremos, y es independiente de la distribución de temperatura a lo largo del electrodo caliente. Entonces, el termopar está conectado directamente con un cable de termopar, y los dos electrodos del termopar se extienden directamente desde el cable de termopar hasta el punto de congelación, sin considerar la temperatura intermedia T3 (ver Figura 1).

Utilizando cables de compensación para la conexión, se requiere que la temperatura de los dos extremos de conexión del termopar sea consistente en T3. Sin embargo, en la verificación real, el extremo libre del termopar se encuentra al final del horno de verificación, y la temperatura al final es muy alta. La influencia de la radiación y la transferencia de calor convectivo en el área circundante es significativa, lo que dificulta lograr una temperatura consistente en el extremo libre del termopar verificado. Entonces, en el proceso de verificación, el error causado por la temperatura inconsistente en los extremos se incorpora a los resultados de verificación del termopar. Al conectarse con cables de termopar, incluso si la temperatura en el extremo libre del termopar no es consistente, no afecta los resultados de la calibración.

3. Selección y uso de cables de cobre

Introduzca el extremo libre del termopar en el punto de congelación y conéctelo al extremo de medición del multímetro digital de alta precisión utilizando cables de cobre desde el punto de congelación. Algunas regulaciones de calibración de termopar tienen tales disposiciones, mientras que otras no. De acuerdo con las regulaciones de verificación de "termopares metálicos de bajo costo para el trabajo", se requiere explícitamente que los cables de plomo del extremo de referencia de termopar se conecten utilizando cables de cobre del mismo material, y el contacto debe ser bueno; Aunque las regulaciones de verificación para los "termopares de metales preciosos para el trabajo" estipulan en el diagrama esquemático del principio de verificación de que el extremo de referencia del termopar debe conectarse al interruptor de conversión (interruptor direccional), no especifican qué tipo de cable de plomo se utiliza. Por lo tanto, algún personal ha agregado detalles innecesarios y usados ​​cables de compensación (los errores causados ​​se han analizado anteriormente).

Los requisitos para los cables principales del terminal de referencia del termopar son bastante estrictos. Los cables conectados a los dos postes del termopar deben cortarse en dos secciones utilizando el mismo cable de cobre y conectados a los terminales de referencia de los dos polos del termopar respectivamente (la resistividad del cable de cobre a 2 0 grado debe ser menor que 0.01724 μ Ω · M). Debido a que no son el mismo cable de cobre, aunque su resistividad cumple con los requisitos, también hay diferencias entre ellos. Por lo tanto, el par compuesto por dos cables de cobre generará un potencial termoeléctrico adicional en el circuito de termopar bajo el efecto de la diferencia de temperatura. La magnitud de esta fuerza electromotriz está relacionada con la diferencia en el material entre los dos cables de cobre y la diferencia de temperatura entre los dos extremos de los cables de cobre, lo que introducirá ciertos errores en el termopar que se está probando.

Además, la conexión entre el cable de cobre y el terminal de referencia del electrodo termopar debe tener un buen contacto. Se ha demostrado que el método de usar una boca de pescado para sujetar todavía es ampliamente adoptado por muchos miembros del personal de calibración. Sin embargo, este método introducirá un error de {{0}}. 5-1. 0 Grado en el circuito de detección, y este error no es un valor fijo, a veces suficiente para afectar el juicio de los resultados de la calibración.