Prinsip Pengukuran Suhu Termokopel dan Penerapannya dalam Kiln Kapur

Termokopel adalah industri salah satu komponen deteksi suhu yang paling umum digunakan, keunggulannya adalah: ① Akurasi pengukuran yang tinggi. Karena termokopel bersentuhan langsung dengan objek yang diukur, itu tidak terpengaruh oleh rentang pengukuran media menengah. Termokopel yang umum digunakan dapat mengukur secara terus menerus dari -50 ~ +1600 derajat, dan beberapa termokopel khusus dapat diukur serendah {- 269 derajat (seperti menggunakan kromium nikel besi), hingga +2800. Termokopel biasanya terdiri dari dua jenis kabel logam yang berbeda, dan tidak dibatasi oleh ukuran atau pembukaan. Mereka memiliki lengan pelindung di luar, membuatnya sangat nyaman untuk digunakan.
1.1 Prinsip dasar pengukuran suhu termokopel
Las dua bahan konduktor atau semikonduktor A dan B yang berbeda untuk membentuk sirkuit tertutup. Ketika ada perbedaan suhu antara dua titik lampiran konduktor A dan B, gaya elektromotif dihasilkan di antara mereka, menghasilkan arus dengan besarnya dalam sirkuit. Fenomena ini dipanggil untuk efek termoelektrik. Termokopel bekerja dengan memanfaatkan efek ini.
1.2 Jenis dan Bentuk Struktural Termokopel
(1) Jenis termokopel
Termokopel yang umum digunakan dapat dibagi menjadi dua kategori: termokopel standar dan termokopel yang tidak standar. Termokopel standar merujuk pada termokopel yang ditentukan dalam standar nasional untuk hubungannya antara potensi dan suhu termoelektrik, kesalahan yang diijinkan, dan memiliki skala standar terpadu. Termokopel non standar digunakan dalam rentang tertentu atau urutan besarnya dibandingkan dengan termokopel standar, umumnya tidak ada tabel kalibrasi terpadu, terutama digunakan untuk pengukuran dalam acara -acara khusus tertentu,
(2) Bentuk struktural termokopel
Untuk memastikan operasi termokopel yang andal dan stabil, persyaratan strukturalnya adalah sebagai berikut:
① Pengelasan dari dua elektroda termoelektrik yang membentuk termokopel harus kuat
② Dua elektroda termoelektrik harus diisolasi dengan baik satu sama lain untuk mencegah sirkuit pendek;
③ Koneksi antara kawat kompensasi dan ujung bebas termokopel harus nyaman dan dapat diandalkan;
④ Lengan pelindung harus memastikan isolasi yang cukup antara elektroda termoelektrik dan media berbahaya.
(3) Kompensasi suhu ujung dingin termokopel
Karena fakta bahwa bahan termokopel umumnya mahal (terutama saat menggunakan logam mulia), dan jarak antara titik pengukuran suhu dan instrumennya jauh, untuk menghemat bahan termokopel dan mengurangi biaya, kabel kompensasi biasanya digunakan untuk memperpanjang ujung dingin (ujung bebas) dari termokopel ke ruang kontrol suhu yang stabil dan menghubungkannya ke terminal instrumen. Harus ditunjukkan bahwa kawat kompensasi termokopel hanya berfungsi untuk memperpanjang elektroda termoelektrik, menyebabkan ujung dingin termokopel bergerak ke terminal instrumen di ruang kontrol. Itu sendiri tidak dapat menghilangkan pengaruh perubahan suhu pada ujung dingin pada pengukuran suhu dan tidak memiliki efek kompensasi. Oleh karena itu, metode koreksi lain diperlukan untuk mengkompensasi dampak perubahan suhu akhir dingin pada pengukuran suhu.
Saat menggunakan kabel kompensasi termokopel, perhatian harus diberikan pada pencocokan model, polaritas tidak dapat dihubungkan secara tidak benar, dan suhu pada ujung koneksi antara kawat kompensasi dan termokopel tidak dapat melebihi 100 derajat.
(4) Klasifikasi instrumen pengukuran suhu
Instrumen pengukuran suhu dapat dibagi menjadi dua kategori berdasarkan metode pengukuran suhu: kontak dan non-kontak. Secara umum, instrumen pengukuran suhu kontak relatif sederhana, andal, dan memiliki akurasi pengukuran yang tinggi; Namun, karena kebutuhan untuk pertukaran panas yang cukup antara elemen pengukuran suhu dan media yang diukur, dan kebutuhan untuk jumlah waktu tertentu untuk mencapai keseimbangan termal, ada keterlambatan pengukuran suhu. Pada saat yang sama, karena keterbatasan bahan tahan suhu tinggi, itu tidak dapat diterapkan pada pengukuran suhu yang sangat tinggi. Pengukuran suhu instrumen non kontak didasarkan pada prinsip radiasi termal untuk mengukur suhu. Elemen pengukuran suhu tidak perlu bersentuhan dengan media yang diukur, memiliki kisaran pengukuran suhu yang luas, tidak dibatasi oleh batas atas pengukuran suhu, dan tidak merusak bidang suhu objek yang diukur. Kecepatan reaksi umumnya cepat; Namun, karena faktor -faktor eksternal seperti emisivitas objek, jarak pengukuran, asap dan uap air, kesalahan pengukuran relatif besar.
Penerapan dua termokopel dalam tungku kapur
2.1 Kondisi yang harus dipenuhi termokopel saat digunakan dalam kiln kapur yang dipecat gas
1) Kurva karakteristik suhu harus memenuhi akurasi suhu pengukuran yang diperlukan;
2) sinyal output mudah diproses;
3) variasi penyimpangan dan waktu relatif kecil, dan memiliki pertukaran;
4) Tidak peka terhadap jumlah fisik selain suhu
5) ukuran kecil, mudah dipasang;
6) memiliki sifat resistensi mekanik, kimia, dan radiasi yang baik;
7) Aman dan tidak beracun.
2.2 Faktor kesalahan dan tindakan pencegahan untuk deteksi termokopel
1) Jika metode perakitan sensor tidak tepat, itu akan menyebabkan suhu sensor berbeda dari suhu yang diukur;
2) Perhatikan suhu operasi maksimum dan kesalahan sensor yang diijinkan;
3) Perhatikan waktu kerja sensor;
4) Kabel kompensasi dan kompensasi pendingin termokopel dapat menyebabkan kesalahan;
5) Perhatian juga harus diberikan pada kesalahan instrumen pengujian.
2.3 Dampak penggunaan termokopel pada lingkungan sekitarnya
1) Medan magnet
Bahan termokopel dapat mengalami perubahan struktural di lingkungan bertekanan tinggi karena berkurangnya jarak atom, dan juga dapat mengalami tekanan tambahan dalam bidang gradien suhu. Perangkat tegangan tinggi dapat dirancang dengan benar dan diatur secara wajar untuk sirkuit hangat pengukuran untuk meminimalkan dampaknya.
2) Radiasi nuklir
Bahan termokopel, di bawah radiasi neutron termal, mengalami perubahan energi termoelektrik karena transformasi beberapa elemen menjadi isotop yang tidak stabil, yang kemudian membusuk menjadi elemen lain. Oleh karena itu, bahan termokopel dengan penampang neutron kecil dan tidak ada isotop yang tidak stabil yang dipilih.