Pemilihan termokopel yang benar dan alasan kesalahan pengukuran

Termokopel, sebagai salah satu sensor penting dalam pengukuran suhu di bidang kontrol otomatisasi industri, telah memberikan kontribusi besar untuk pengukuran suhu di berbagai industri. Ini banyak digunakan di bidang kontrol suhu otomatis di berbagai industri karena strukturnya yang sederhana, pengukuran suhu yang akurat, rentang pengukuran yang luas, dan pemeliharaan yang mudah. Namun, justru karena termokopel itu sendiri memiliki struktur yang sederhana dan mudah dipasang dan menggunakan bahwa pemilihan parameter kunci seperti nomor pengindeksan dan kedalaman penyisipan sering diabaikan selama proses seleksi, menghasilkan kesalahan pengukuran dan bahkan kerusakan pada termokopel selama penggunaan. Selain itu, kesalahan pengukuran yang disebabkan oleh serangkaian masalah seperti kompensasi suhu, waktu respons termal, impedansi termal, dan degradasi termokopel selama proses pengukuran juga telah membawa banyak masalah dan bahkan kerugian ekonomi yang serius bagi pengguna yang sebenarnya. Sebelum meningkatnya penekanan pada keselamatan instrumen, akurasi pengukuran, masa pakai, dan stabilitas dalam kontrol otomasi industri modern, sejumlah besar peneliti dan insinyur instrumentasi termal telah melakukan penelitian ekstensif tentang akurasi pengukuran suhu, kemampuan beradaptasi, dan struktur pengukuran suhu termokopel. Atas dasar ini mulai dari pemilihan dan aplikasi praktis termokopel, artikel ini menganalisis dan menguraikan cara memilih kemampuan beradaptasi dari berbagai tanda skala dan rentang pengukuran suhu dari termokopel, pemilihan posisi titik pengukuran suhu, dan bagaimana memilih dengan benar kedalaman penyisipan termokopel. Pada saat yang sama, analisis dilakukan pada kesalahan pengukuran yang disebabkan oleh kompensasi suhu, waktu respons termal, impedansi termal, dan degradasi termokopel selama penggunaan termokopel, dan solusi disediakan. Saya berharap dapat membantu untuk pengukuran suhu yang benar dan pengukuran suhu jangka panjang dari termokopel.
1. Pemilihan termokopel
Termokopel banyak digunakan karena operasinya yang sederhananya, tetapi dalam proses seleksi awal, lebih banyak perhatian sering diberikan pada parameter yang terkait dengan pemasangan dan keamanan termokopel, seperti antarmuka instalasi dan tingkat resistansi tekanan bahan lengan. Namun, kemampuan beradaptasi, rentang pengukuran suhu, dan kedalaman penyisipan termokopel dapat dengan mudah diabaikan, yang mempengaruhi hasil pengukuran suhu.
1.1 Pemilihan nomor indeks termokopel
Pemilihan nomor pengindeksan termokopel biasanya ditentukan berdasarkan suhu kerja media yang diukur. Secara umum, sesuai dengan kisaran pengukuran suhu dari jumlah pengindeksan termokopel yang berbeda dan penggunaan aktual, kami secara kasar membagi termokopel menjadi tiga kategori: suhu rendah sedang, suhu tinggi, dan termokopel pengindeksan suhu tinggi. Di bawah ini adalah analisis dan diskusi tentang cara memilih termokopel untuk tiga rentang pengukuran suhu ini.
1.1.1 Pemilihan termokopel suhu sedang dan rendah
Jika digunakan untuk pengukuran suhu rendah (-200 derajat ~ +350 derajat), termokopel skal T dapat dipilih. Untuk pengukuran sedang dan rendah suhu (-40 derajat ~ +700 derajat), termokopel skala EJ dapat dipilih. Namun, karena fakta bahwa elektroda positif dari termokopel skala TJ terbuat dari bahan tembaga murni dan bahan besi murni, mereka mudah teroksidasi selama produksi dan penggunaan produk, sehingga mereka tidak dapat digunakan untuk pengukuran suhu dalam lingkungan pengoksidasi. Dianjurkan untuk menggunakan termokopel skala e untuk pengukuran suhu di lingkungan pengoksidasi. Termokopel E-index tidak hanya mencakup kisaran pengukuran suhu dari termokopel J-index, tetapi juga memiliki output potensial termoelektrik yang besar, sensitivitas tinggi, stabilitas yang baik, dan ketahanan oksidasi yang lebih baik daripada termokopel indeks TJ. Ini dapat digunakan dalam lingkungan pengoksidasi dan lembam, tetapi tidak dapat secara langsung digunakan dalam sulfur dan mengurangi lingkungan gas pada suhu tinggi. Ini akan menghasilkan kesalahan yang signifikan dalam keseragaman potensial termoelektrik dari termokopel E-index.
1.1.2 Pemilihan termokopel suhu sedang dan tinggi
K. N-DEGREE Thermocouple adalah termokopel logam berbiaya rendah yang banyak digunakan di pasar saat ini, terutama digunakan untuk pengukuran suhu di zona suhu sedang dan tinggi (-40 derajat ~ +1200 derajat). Di antara mereka, termokopel K-index menempati pangsa pasar absolut karena linieritasnya yang baik, potensi termoelektrik yang besar, sensitivitas tinggi, stabilitas dan keseragaman yang baik, ketahanan oksidasi yang kuat, dan harga rendah. Termokopel N-index adalah termokopel standar internasional terbaru yang berhasil mengatasi dua kelemahan penting dari termokopel K-index, yaitu potensi termoelektrik yang tidak stabil yang disebabkan oleh kisi-kisi berurut-order jarak pendek dari alloy kromium nikel antara 300 derajat dan 500 derajat; Ketidakstabilan potensial listrik termal yang disebabkan oleh oksidasi preferensial paduan kromium nikel pada sekitar 800 derajat. Kinerja komprehensifnya lebih unggul daripada termokopel K-index, menjadikannya termokopel yang menjanjikan untuk pengembangan. Namun, kelemahan utama termokopel N derajat adalah kesalahan nonlinier besar dalam kisaran suhu rendah (-200 derajat ~ 400 derajat) dan bahan mesin yang keras dan sulit.
1.1.3 Pemilihan termokopel suhu tinggi
S R. Termokopel-B disebut termokopel logam mulia karena elektroda positif dan negatifnya terbuat dari platinum dan paduan platinum rhodium. Ini adalah termokopel yang cocok untuk mengukur di daerah suhu tinggi (800 derajat ~ 1600 derajat). Suhu penggunaan jangka panjang yang disarankan untuk termokopel skala S dan R adalah (800 derajat ~ 1300 derajat), dan suhu penggunaan jangka panjang yang disarankan untuk termokopel skala B adalah (800 derajat ~ 1600 derajat). Karena akurasi pengukuran suhu yang tinggi, stabilitas yang baik, rentang pengukuran suhu yang luas, dan batas atas suhu tinggi, termokopel logam mulia ini dengan berbagai kelulusan banyak digunakan dalam aplikasi pengukuran suhu tinggi di atas 1000 derajat, seperti metalurgi, kaca, keramik, dan industri lainnya. Kekurangan termasuk potensi termoelektrik yang rendah, sensitivitas rendah, penurunan kekuatan mekanik pada suhu tinggi, sensitivitas tinggi terhadap polusi, dan bahan logam berharga yang mahal, menghasilkan investasi satu kali yang besar. Namun secara keseluruhan, termokopel logam mulia masih merupakan kekuatan utama dalam pengukuran suhu di daerah suhu tinggi. Dengan peningkatan terus menerus dari teknologi produksi termokopel, mereka dapat secara efektif melindungi kabel elektroda dari kontaminasi pada suhu tinggi dan meningkatkan masa pakai produk.