Gwallau mesur thermocwl a rhagofalon

Haniaethol: Thermocyplau yw un o'r synwyryddion tymheredd symlaf a mwyaf cyffredin. Fodd bynnag, os na chaiff ei gymryd o ddifrif yn ystod y defnydd, gall arwain at wallau mesur mwy. O ystyried y materion presennol, mae'r prif ffactorau sy'n effeithio ar wallau mesur yn cynnwys dyfnder mewnosod thermocouple, amser ymateb, ymbelydredd thermol, a rhwystriant thermol, yn ogystal â gwifrau thermocouple anwastad, gwallau llif mewn thermocyplau arfog, ocsidiad dethol o thermocyplau K-math, K-state , awyrgylch gweithredu, ymwrthedd inswleiddio, a diraddio thermocyplau. Dylid cymryd rhagofalon yn ystod y defnydd. Er mwyn gwella cywirdeb mesur ac ymestyn oes gwasanaeth thermocyplau, mae'n ddefnyddiol i ryw raddau.
cyflwyno
Mewn systemau mesur tymheredd presennol, mae'r synhwyrydd tymheredd a ddefnyddir amlaf - thermocouple, oherwydd ei strwythur syml, yn aml yn cael ei gamgymryd am "thermocouple gyda dwy wifren sy'n gysylltiedig â chabinet", ond mewn gwirionedd, nid yw. Er bod strwythur thermocyplau yn syml, mae yna broblemau amrywiol a allai godi wrth eu defnyddio o hyd. Er enghraifft, gall gosod neu ddefnyddio anghywir achosi mwy o wallau mesur, a gall hyd yn oed profion thermocouple cymwys fod oherwydd gweithrediad a methiant amhriodol, megis carburization mewn awyrgylch lleihäwr. Os na chaiff ei gymryd o ddifrif, efallai y bydd thermocyplau math K hefyd yn fwy na goddefiannau oherwydd ocsidiad dethol.
Er mwyn gwella cywirdeb mesur, lleihau gwallau mesur, ac ymestyn oes gwasanaeth thermocyplau, mae'n ofynnol i ddefnyddwyr nid yn unig feddu ar sgiliau gweithredu offeryn, ond hefyd gwybodaeth mewn ffiseg, cemeg a deunyddiau. Yn seiliedig ar flynyddoedd o ymarfer a chyfeiriadau manylach at wybodaeth berthnasol, gwallau mesur thermocyplau a'u mesurau ataliol.
2. Heterogeneity effaith gwifrau thermocouple
(1) Mae'r deunydd thermocouple ei hun yn anwastad
Mae thermocyplau yn cael eu profi yn yr ystafell fesur, ac yn ôl y rheolau, dim ond 300mm yw dyfnder gosod yn y ffwrnais brofi. Felly, ni all canlyniadau prawf pob thermocwl ond adlewyrchu neu adlewyrchu'r ymddygiad sy'n dechrau o fesur y wifren thermocouple 300mm o hyd. Fodd bynnag, pan fydd hyd y thermocwl yn hir, mae'r rhan fwyaf o'r gwifrau dwbl yn y parth tymheredd uchel. Os yw'r wifren thermocouple yn unffurf, yn ôl y rheol dolen unffurf, mae'r canlyniadau mesur yn annibynnol ar y hyd. Fodd bynnag, gall gwifrau thermocouple anwastad, yn enwedig gwifrau thermocouple metel gradd isel, gynhyrchu grymoedd electromotive thermodrydanol lleol o dan raddiannau tymheredd, a elwir yn rymoedd electromotive parasitig. Gelwir y gwall a achosir gan botensial parasitig yn wall heterogeneity.
Yn y rhaglenni dilysu presennol ar gyfer metelau gwerthfawr a thermocyplau aloi isel, nid yw heterogeneity thermocyplau wedi'i ddarparu eto, a dim ond yn y safonau gwifren thermocouple y mae gan wifrau thermocouple rai gofynion anwastad. Cyfrifwch y grym electromotive thermol gan ddefnyddio'r dull profi pen i gynffon. Mae gweithfeydd cynhyrchu gwifren thermocouple confensiynol yn cynhyrchu grym electromotive thermodrydanol anwastad yn unol â safonau cenedlaethol i fodloni gofynion y cynnyrch.
(2) Gwneir gwifrau thermocouple o wahanol ddeunyddiau
Ar gyfer thermocyplau y system newydd, hyd yn oed os gall yr EMF thermol anwastad fodloni'r gofynion, gall prosesu dro ar ôl tro arwain at ystumio'r thermocyplau plygu wedi'u prosesu, a fydd yn colli unffurfiaeth. Ar ben hynny, oherwydd y defnydd hirdymor o wifrau wedi'u rhifo'n gyfartal ar dymheredd uchel, megis thermocyplau wedi'u gosod mewn ffwrneisi diwydiannol, byddant yn diraddio neu hyd yn oed gwifren ar hyd cyfeiriad y wifren hir. Wrth i'r tymheredd gynyddu, bydd y diraddiad yn cynyddu. Pan fydd y gydran mewn man lle mae'r graddiant tymheredd yn gostwng, gall hefyd gynhyrchu grym electromotive wedi'i arosod ar gyfanswm EMF thermol oherwydd gwallau mesur parasitig.

3. gwall siyntio o thermocyplau arfog
(1) Gwall dargyfeirio
Dim ond am wythnos y caniateir ffwrnais carburizing Huaju Group sydd â thermocyplau arfog. Er mwyn archwilio'r rhesymau, aeth yr awdur i'r safle i'w archwilio ac ni chanfuwyd unrhyw annormaleddau, felly bu'n rhaid iddynt gymryd canlyniadau'r profion o'r ystafell fesur a chanfod eu bod yn gymwys. Felly beth yw'r broblem? Yn olaf, yn seiliedig ar nodweddion ar y safle y thermocyplau gosod, canfuwyd bod y broblem yn cael ei achosi gan ddargyfeirio anghywir o thermocyplau arfog.
Mae'r gwall siyntio fel y'i gelwir yn cael ei fesur gan ddefnyddio thermocyplau arfog. Pan fydd tymheredd rhan ganol y thermocwl yn fwy na 800 gradd C, oherwydd y gostyngiad mewn ymwrthedd inswleiddio, mae'r thermocwl yn nodi ffenomen annormal, a elwir yn wall siyntio. Yn ôl yr egwyddor o gylched unffurf, dim ond y tymheredd ar ddau ben y mesuriad a'r diwedd cyfeirio sy'n gysylltiedig â mesur tymheredd thermocwl, ac mae'n annibynnol ar y dosbarthiad tymheredd yn y canol. Fodd bynnag, oherwydd y ffaith bod inswleiddio thermocyplau arfog yn bowdr MgO, mae'r tymheredd yn codi 100 gradd C, ac mae'r ymwrthedd inswleiddio yn gostwng yn ôl trefn maint. Pan fydd y rhan ganol ar dymheredd uchel, rhaid bod cerrynt gollyngiadau, gan arwain at gamgymeriad canghennog ym mhotensial allbwn y thermocwl.
(2) Amodau gwall dargyfeirio
Thermocwl arfog wedi'i fewnosod yn y ffwrnais, manylebau ac amodau arbrofol: diamedr ф 4.8mm, 25m o hyd, gyda hyd parth gwres canolog o 20m a thymheredd o 1000 gradd. Yn yr arbrawf hwn, mae'r gwahaniaeth tymheredd rhwng y mesuriad thermocwl a'r adran ganol yn 200 gradd. Os yw'r tymheredd ar y pen mesur yn uwch na'r rhan ganol, bydd gwall negyddol yn digwydd; I'r gwrthwyneb, cynhyrchir gwall cadarnhaol. Os yw'r gwahaniaeth tymheredd rhwng y ddau yn 200 gradd C, mae'r gwall dargyfeirio tua 100 gradd C. Ni ellir anwybyddu hyn, gan fod ffactorau megis amodau gwall siyntio a math a diamedr y thermocyplau arfog [2]
Ffactorau dylanwadol a gwrthfesurau gwall dargyfeirio
Mae angen deall ffactorau dylanwadol gwallau dargyfeirio a chymryd mesurau priodol i leihau neu ddileu effaith gwallau dargyfeirio. Mae'r canlyniadau'n dangos bod gwall siyntio thermocyplau arfog yn cael ei achosi gan dymheredd uchel.
(1) Diamedr thermocouple arfog
Ar gyfer thermocyplau arfog math K gyda hyd o 9m (inswleiddio MgO), dim ond rhan ganol y thermocwl sy'n cael ei gynhesu. Mae'r canlyniadau arbrofol yn dangos bod maint y gwall dargyfeirio mewn cyfrannedd gwrthdro â gwreiddyn sgwâr ei diamedr (mae'r diamedr yn rhy fach i gydymffurfio â'r rheol hon), sy'n golygu mai'r lleiaf yw'r diamedr, y mwyaf yw'r gwall dargyfeirio.
Pan fydd y tymheredd canolog yn uwch na 800 gradd , gall thermocyplau arfog ф 3.2mm gynhyrchu gwallau siyntio. Fodd bynnag, ф 6.4mm a ф Pan fydd tymheredd canol y thermocouple arfog 8mm yn 900 gradd, nid yw'r gwall siynt wedi'i ganfod eto. tua ф 6.4mm (diamedr llinell boeth o Φ 1.4mm) a ф 8mm (diamedr gwifren gwresogi yw ф Mae thermocouple arfog 2.0mm yn cynhyrchu diamedr pan fydd y tymheredd yn y rhan ganol yn 1100 gradd ф thermocouple arfog 8mm. Dim ond ф yw'r gwall dargyfeirio ф Hanner o 6.4mm Mae'r gwerth (50%) yn agos at sgwâr diamedr gwifren dau thermocwl arfog (1.42 / 2.02), yn ogystal â chymhareb sgwâr diamedr gwifren yr electrod, sef cymhareb gwrthiant yr electrod gwifren. . Felly, er mwyn lleihau gwallau dargyfeirio, dylid dewis diamedr y thermocouple arfog.

(2) Tymheredd y rhan ganol
Os yw'r tymheredd yn y rhan ganol yn fwy na 800 gradd, efallai y bydd gwall dargyfeirio, a bydd ei faint yn cynyddu'n esbonyddol gyda chynnydd tymheredd. Felly, ac eithrio'r pen mesur, dylid osgoi rhannau eraill uwchlaw 800 gradd gymaint â phosibl.
1) Hyd a lleoliad y parth gwresogi yn y rhan ganol
Pan fydd y tymheredd yng nghanol y parth gwresogi yn uwch na 800 gradd, po hiraf yw'r parth gwresogi a pho bellaf yw hi o'r pen mesur, y mwyaf yw'r gwall dargyfeirio. Felly, dylai hyd y stribed gwresogi fod mor fyr â phosibl ac ni ddylid ei gynhesu o'r pen mesur i leihau gwallau dargyfeirio.
(3) Ymwrthedd gwifrau thermocouple
Pan fydd diamedr y thermocouple sheathed yr un fath, bydd y gwall siyntio yn cynyddu wrth i ymwrthedd y wifren thermocouple gynyddu. Felly, mae'n well defnyddio gwifrau thermocouple gwrthiant bach. Er enghraifft, o'i gymharu â thermocyplau math K, bydd thermocyplau arfog math S gyda'r un diamedr yn lleihau'r gwall siyntio 40%. Felly, gellir defnyddio thermocyplau S-math i fesur dosbarthiad maes tymheredd ffwrnais, sy'n gostus ond yn fwy cywir.
(4) Gwrthiant inswleiddio
Ar dymheredd uchel, mae gwrthedd ocsidau yn gostwng yn esbonyddol gyda thymheredd cynyddol. Mae'r gwall siyntio yn dibynnu'n bennaf ar nodweddion inswleiddio cydrannau tymheredd uchel. Po isaf yw'r gwrthiant inswleiddio, yr hawsaf yw'r gwall siyntio. Pan fydd y gwrthiant inswleiddio yn cynyddu 10 gwaith neu'n gostwng i 1/10, bydd y gwall siyntio yn gostwng i 1/10 neu 10 gwaith. Er mwyn lleihau gwallau dargyfeirio, dylid defnyddio thermocyplau arfog cymaint â phosibl i gynyddu trwch inswleiddio. Os yw'r mesurau uchod yn aneffeithiol, rhaid defnyddio thermocyplau wedi'u cydosod.
5. Amrediad byr archebwyd newidiadau strwythurol (cyflwr K)
Mae thermocyplau math K, yn yr ystod tymheredd o 250 gradd -600 gradd, yn ffurfio strwythurau archebedig amrediad byr oherwydd newidiadau yn eu microstrwythur, a all effeithio ar botensial a gwall thermodrydanol, a elwir yn gyflwr K [3]. Mae hwn yn newid dellt unigryw o aloi Ni Cr. Pan fo'r cynnwys Cr o fewn yr ystod o 5-30%, mae trawsnewidiad anhrefn trefnus yn y dellt atomig. Gwallau a achosir gan newidiadau yng nghynnwys Cr a thymheredd. Cynhesu'r thermocwl math K o 300 gradd i 800 gradd a'i dynnu ar bwynt 50 gradd i fesur y potensial. Ar 450 gradd , mae'r gwyriad uchaf yn cyrraedd 4 gradd , ac o fewn yr ystod o 350-600 gradd, mae'n wyriad positif. Oherwydd presenoldeb K-state, mae cynnydd tymheredd neu ganlyniadau profion oeri thermocyplau math K yn anghyson. Felly, mae'n cael ei nodi'n glir yn y rhaglen wirio thermocouple cost isel mai'r dilyniant prawf yw: pwynt prawf tymheredd fesul pwynt o dymheredd isel i dymheredd uchel. Yn ogystal, yn y pwynt prawf 400 gradd, nid yn unig y mae'r effaith trosglwyddo gwres yn wael ac mae'n anodd cyflawni cydbwysedd thermol, ond mae hefyd yn digwydd o fewn yr ystod uchaf o wallau cyflwr K. Felly, barnwch yn ofalus a yw'r pwynt yn amodol.
Mae'r ffenomen o newidiadau strwythurol archebedig amrediad byr mewn aloion Ni Cr nid yn unig yn bodoli mewn math K ond hefyd yn yr electrod positif o thermocyplau E-math. Fodd bynnag, dim ond 2/3 o'r math K yw'r thermocwl E-math fel amrywiad. Yn fyr, mae cyflwr K yn gysylltiedig â thymheredd ac amser, a bydd y gwyriad yn newid yn fawr pan fydd y dosbarthiad tymheredd neu'r sefyllfa thermocwl yn newid. Mae'n anodd gwerthuso maint y gwyriad yn gywir.