Termojuftni o'lchash xatolari va ehtiyot choralari

Xulosa: Termojuftlar eng oddiy va keng tarqalgan harorat sensorlaridan biridir. Biroq, foydalanish paytida jiddiy qabul qilinmasa, bu kattaroq o'lchov xatolariga olib kelishi mumkin. Mavjud muammolarni hisobga olgan holda, o'lchash xatolariga ta'sir qiluvchi asosiy omillar termojuftni kiritish chuqurligi, javob vaqti, termal nurlanish va termal empedans, shuningdek, notekis termojuft simlari, zirhli termojuftlardagi oqim xatolari, K tipidagi termojuftlarning selektiv oksidlanishi, K-state. , ish muhiti, izolyatsiyaga chidamlilik va termojuftlarning degradatsiyasi. Foydalanish vaqtida ehtiyot choralarini ko'rish kerak. O'lchov aniqligini oshirish va termojuftlarning xizmat qilish muddatini uzaytirish uchun bu ma'lum darajada foydalidir.
tanishtirish
Mavjud haroratni o'lchash tizimlarida eng ko'p ishlatiladigan harorat sensori - termojuft, uning oddiy tuzilishi tufayli, ko'pincha "kabinetga ulangan ikkita simli termojuft" deb xato qilinadi, lekin aslida bunday emas. Termojuftlarning tuzilishi oddiy bo'lsa-da, foydalanish jarayonida hali ham turli muammolar paydo bo'lishi mumkin. Misol uchun, noto'g'ri o'rnatish yoki foydalanish kattaroq o'lchov xatolariga olib kelishi mumkin va hatto malakali termojuft sinovi noto'g'ri ishlash va ishlamay qolishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin, masalan, kamaytiruvchi atmosferada karburizatsiya. Agar jiddiy qabul qilinmasa, K tipidagi termojuftlar selektiv oksidlanish tufayli tolerantlikdan ham oshib ketishi mumkin.
O'lchov aniqligini oshirish, o'lchash xatolarini kamaytirish va termojuftlarning xizmat qilish muddatini uzaytirish uchun foydalanuvchilar nafaqat asboblarni ishlatish ko'nikmalariga ega bo'lishlari, balki fizika, kimyo va materiallar bo'yicha ham bilimga ega bo'lishlari kerak. Ko'p yillik amaliyot va tegishli ma'lumotlarga, termojuftlarni o'lchash xatolariga va ularning oldini olish choralariga batafsilroq havolalar asosida.
2. Termojuft simlarining heterojenlik ta'siri
(1) Termojuft materialining o'zi notekis
Termojuftlar o'lchov xonasida sinovdan o'tkaziladi va qoidalarga ko'ra, sinov pechiga kiritish chuqurligi faqat 300 mm. Shuning uchun, har bir termojuftning sinov natijalari faqat 300 mm uzunlikdagi termojuft simini o'lchashdan boshlab xatti-harakatlarni aks ettirishi yoki aks ettirishi mumkin. Biroq, termojuftning uzunligi uzun bo'lsa, er-xotin simlarning ko'pchiligi yuqori haroratli zonada bo'ladi. Termojuft simi bir xil bo'lsa, bir xil pastadir qoidasiga ko'ra, o'lchov natijalari uzunlikka bog'liq emas. Biroq, notekis termojuft simlari, ayniqsa past darajadagi metall termojuft simlari, parazit elektromotor kuchlar deb nomlanuvchi harorat gradyanlari ostida mahalliy termoelektrik elektromotor kuchlarni yaratishi mumkin. Parazit potentsialdan kelib chiqadigan xato heterojenlik xatosi deb ataladi.
Qimmatbaho metallar va past qotishma termojuftlar uchun mavjud tekshirish dasturlarida termojuftlarning heterojenligi hali ta'minlanmagan va faqat termojuft simlari standartlarida termojuft simlari ba'zi bir notekis talablarga ega. Boshdan quyruqgacha sinov usuli yordamida termal elektromotor kuchini hisoblang. An'anaviy termojuft simlarini ishlab chiqarish zavodlari mahsulot talablariga javob beradigan milliy standartlarga muvofiq notekis termoelektrik elektromotor kuchini ishlab chiqaradi.
(2) Termojuft simlari turli materiallardan tayyorlangan
Yangi tizimning termojuftlari uchun, hatto notekis termal EMF talablarga javob berishi mumkin bo'lsa ham, takroriy ishlov berish qayta ishlangan egilgan termojuftlarning buzilishiga olib kelishi mumkin, bu esa bir xillikni yo'qotadi. Bundan tashqari, yuqori haroratlarda, masalan, sanoat pechlariga kiritilgan termojuftlar kabi juft sonli simlardan uzoq muddatli foydalanish tufayli ular uzun sim yo'nalishi bo'ylab yomonlashadi yoki hatto simga aylanadi. Harorat ko'tarilsa, degradatsiya kuchayadi. Komponent harorat gradienti pasayadigan joyda bo'lsa, u parazit o'lchash xatolari tufayli umumiy termal EMF ustiga qo'yilgan elektromotor kuchni ham yaratishi mumkin.

3. Zirhli termojuftlarning shunt xatosi
(1) O'zgartirish xatosi
Huaju guruhining zirhli termojuftlar bilan jihozlangan karbürleme pechiga faqat bir hafta davomida ruxsat beriladi. Sabablarini o'rganish uchun muallif tekshirish uchun saytga bordi va hech qanday anormallik topmadi, shuning uchun ular o'lchov xonasidan test natijalarini olishlari va ularni malakali deb topishlari kerak edi. Xo'sh, muammo nimada? Nihoyat, o'rnatilgan termojuftlarning joyidagi xususiyatlariga asoslanib, muammo zirhli termojuftlarning noto'g'ri burilishi tufayli yuzaga kelganligi aniqlandi.
Shunt xatosi deb ataladigan narsa zirhli termojuftlar yordamida o'lchanadi. Termojuftning o'rta qismining harorati 800 darajadan oshganda, izolyatsiya qarshiligining pasayishi tufayli termojuft g'ayritabiiy hodisani ko'rsatadi, bu shunt xatosi deb ataladi. Yagona sxema printsipiga ko'ra, termojuft haroratini o'lchash faqat o'lchov va mos yozuvlar uchlarining har ikki uchidagi haroratga bog'liq va o'rtadagi harorat taqsimotiga bog'liq emas. Biroq, zirhli termojuftlarning izolatsiyasi MgO kukuni bo'lganligi sababli, harorat 100 darajaga ko'tariladi va izolyatsiya qarshiligi kattalik tartibida kamayadi. O'rta qism yuqori haroratda bo'lganda, qochqin oqimi bo'lishi kerak, natijada termojuftning chiqish potentsialida dallanish xatosi paydo bo'ladi.
(2) Diversiya xatosi shartlari
O'choqqa o'rnatilgan zirhli termojuft, texnik xususiyatlar va tajriba sharoitlari: diametri f 4,8 mm, uzunligi 25 m, markaziy isitish zonasi uzunligi 20 m va harorat 1000 daraja. Ushbu tajribada termojuft o'lchovi va o'rta qism o'rtasidagi harorat farqi 200 daraja. Agar o'lchov uchidagi harorat o'rta qismdan yuqori bo'lsa, salbiy xatolik yuzaga keladi; Aksincha, ijobiy xato hosil bo'ladi. Agar ikkalasi o'rtasidagi harorat farqi 200 daraja C bo'lsa, burish xatosi taxminan 100 darajani tashkil qiladi. Buni e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi, chunki manyovr xatosi holatlari va zirhli termojuftlarning turi va diametri [2]
Ta'sir etuvchi omillar va burish xatosiga qarshi choralar
O'zgartirish xatolarining ta'sir etuvchi omillarini tushunish va burish xatolarining ta'sirini kamaytirish yoki yo'q qilish uchun tegishli choralarni ko'rish kerak. Natijalar shuni ko'rsatadiki, zirhli termojuftlarning shunt xatosi yuqori haroratdan kelib chiqadi.
(1) Zirhli termojuft diametri
Uzunligi 9 m (MgO izolyatsiyasi) bo'lgan K tipidagi zirhli termojuftlar uchun faqat termojuftning o'rta qismi isitiladi. Tajriba natijalari shuni ko'rsatadiki, burilish xatosining kattaligi uning diametrining kvadrat ildiziga teskari proportsionaldir (diametri bu qoidaga rioya qilish uchun juda kichik), ya'ni diametri qanchalik kichik bo'lsa, burish xatosi shunchalik katta bo'ladi.
Markaziy harorat 800 darajadan oshsa, f 3,2 mm zirhli termojuftlar shunt xatoliklarini keltirib chiqarishi mumkin. Biroq, f 6,4 mm va f 8 mm zirhli termojuftning o'rta harorati 900 daraja bo'lsa, shunt xatosi hali aniqlanmagan. taxminan f 6,4 mm (ishonch liniyasi diametri PH 1,4 mm) va f 8 mm (isitish simining diametri f f 2,0 mm zirhli termojuft o'rta qismdagi harorat 1100 daraja bo'lganda diametr hosil qiladi f 8 mm zirhli termojuft. Buritish xatosi faqat f. 6,4 mm ning yarmi.Qiymati (50%) ikkita zirhli termojuftning sim diametrining kvadratiga yaqin (1,42/2,02), shuningdek, sim elektrodning qarshilik nisbati bo'lgan elektrod sim diametrining kvadrat nisbati. Shuning uchun, burilish xatolarini kamaytirish uchun zirhli termojuftning diametrini tanlash kerak.

(2) O'rta qismning harorati
Agar o'rta qismdagi harorat 800 darajadan oshsa, burish xatosi bo'lishi mumkin va harorat oshishi bilan uning hajmi eksponent ravishda oshadi. Shuning uchun, o'lchash uchidan tashqari, iloji boricha 800 darajadan yuqori bo'lgan boshqa qismlardan qochish kerak.
1) O'rta qismdagi isitish zonasining uzunligi va holati
Isitish zonasining o'rtasida harorat 800 darajadan yuqori bo'lsa, isitish zonasi qanchalik uzoq bo'lsa va o'lchov oxiridan qanchalik uzoq bo'lsa, burish xatosi shunchalik katta bo'ladi. Shuning uchun, isitish chizig'ining uzunligi imkon qadar qisqa bo'lishi kerak va burilish xatolarini kamaytirish uchun o'lchash uchidan qizdirilmasligi kerak.
(3) Termojuft simlarining qarshiligi
Qoplangan termojuftning diametri bir xil bo'lganda, termojuft simining qarshiligi oshishi bilan shunt xatosi ortadi. Shuning uchun, kichik qarshilik termojuft simlarini ishlatish yaxshiroqdir. Misol uchun, K tipidagi termojuftlar bilan solishtirganda, bir xil diametrli S tipidagi zirhli termojuftlar shunt xatosini 40% ga kamaytiradi. Shuning uchun S tipidagi termojuftlar o'choq harorati maydonining taqsimlanishini o'lchash uchun ishlatilishi mumkin, bu qimmatroq, lekin aniqroq.
(4) Izolyatsiyaga qarshilik
Yuqori haroratlarda oksidlarning qarshiligi harorat oshishi bilan eksponent ravishda kamayadi. Shunt xatosi, asosan, yuqori haroratli komponentlarning izolyatsiyalash xususiyatlariga bog'liq. Izolyatsiya qarshiligi qanchalik past bo'lsa, shunt xatosi shunchalik oson bo'ladi. Izolyatsiya qarshiligi 10 barobar oshganda yoki 1/10 ga kamayganda, shunt xatosi 1/10 yoki 10 marta kamayadi. Burilish xatolarini kamaytirish uchun izolyatsiya qalinligini oshirish uchun zirhli termojuftlarni iloji boricha ishlatish kerak. Yuqoridagi choralar samarasiz bo'lsa, yig'ilgan termojuftlardan foydalanish kerak.
5. Qisqa oraliqda tartiblangan tarkibiy o'zgarishlar (K holati)
K tipidagi termojuftlar, 250 daraja -600 daraja harorat oralig'ida, ularning mikro tuzilishidagi o'zgarishlar tufayli qisqa masofali tartibli tuzilmalarni hosil qiladi, bu termoelektrik potentsial va xatolikka ta'sir qilishi mumkin, bu K-holat deb nomlanadi [3]. Bu Ni Cr qotishmasining noyob panjara o'zgarishi. Agar Cr tarkibi 5-30% oralig'ida bo'lsa, atom panjarasida tartibsiz o'tish sodir bo'ladi. Cr tarkibi va haroratning o'zgarishi natijasida yuzaga kelgan xatolar. K tipidagi termojuftni 300 darajadan 800 gradusgacha qizdiring va potentsialni o'lchash uchun uni 50 graduslik nuqtada olib tashlang. 450 gradusda maksimal og'ish 4 darajaga etadi va 350-600 daraja oralig'ida u ijobiy og'ish hisoblanadi. K-holatning mavjudligi sababli, K-tipli termojuftlarning harorat ko'tarilishi yoki sovutish sinovi natijalari bir-biriga mos kelmaydi. Shuning uchun, arzon narxlardagi termojuftni tekshirish dasturida sinov ketma-ketligi aniq ko'rsatilgan: haroratni tekshirish nuqtasi past haroratdan yuqori haroratgacha. Bunga qo'shimcha ravishda, 400 graduslik sinov nuqtasida nafaqat issiqlik uzatish effekti zaif va termal muvozanatga erishish qiyin, balki K holat xatosining maksimal oralig'ida ham sodir bo'ladi. Shuning uchun, nuqta malakali yoki yo'qligini diqqat bilan baholang.
Ni Cr qotishmalarida qisqa muddatli tartibli strukturaviy o'zgarishlar hodisasi nafaqat K tipidagi, balki E tipidagi termojuftlarning musbat elektrodida ham mavjud. Biroq, E tipidagi termojuft o'zgarish sifatida K tipining atigi 2/3 qismini tashkil qiladi. Muxtasar qilib aytganda, K holati harorat va vaqt bilan bog'liq va harorat taqsimoti yoki termojuft pozitsiyasi o'zgarganda og'ish juda o'zgaradi. Og'ishning kattaligini aniq baholash qiyin.