Как да проверите термоелектрически пирометър

Термоелектрическият пирометър е комплект, който се състои от от термоелектрически преобразувател (термодвойка), компенсационни и свързващи проводници, свързани към него и индикаторно или записващо измервателно устройство. Като такъв може да се използва или преносим или панелен миливолтметър или автоматичен потенциометър.

 Античен термоелектричен пирометър от 1910г

Съвременен цифров термоелектричен пирометър

Ако миливолтметърът се използва при експлоатационни условия, електрическото съпротивление на термодвойката, компенсационните и свързващите проводници с точност ± 0,1 ома трябва да бъде равно на това, посочено в скалата на милливолтметъра величина Rвътр.

Съпротивлението на веригата на термодвойката се регулира до необходимата стойност с помощта на изравнителна бобина, свързана последователно с термодвойката.

Проверката на показанията на термоелектрически пирометър понякога се извършва в пълен комплект, без предварително калибриране на термодвойката, включена в състава му. В този случай термодвойката, свързана към миливолтметъра или автоматичния потенциометър, се поставя с еталонната термодвойка в калибрираща фурна.

Ако температурата на свободните краища на термодвойката се различава от 0 ° C, тогава, когато веригата на милливолтметъра е отворена, коректорът настройва стрелката си към маркировката на скалата, съответстваща на температурата на свободните краища.

Тази операция не е необходима, ако в комплекта за пирометър се използва автоматичен потенциометър с подходящо калибриране или миливолтметър, оборудван с устройство за автоматична корекция на температурата на свободните краища на термодвойката. В тези случаи компенсиращите проводници трябва да бъдат докарани до клемите на измервателното устройство.

Термодвойка

Постепенно увеличавайки тока в калибриращата фурна, използвайки еталонна термодвойка, температурите във фурната се задават една след друга през стотици градуси, като стабилизират фурната при всяка температура за няколко минути.

Стойността на температурата, установена в пещта, се определя от термо-ЕМП на еталонна термодвойка, отчетена от лабораторен потенциометър, и в същото време (без почукване) се отчитат показанията на пирометричния измервателен уред.

След достигане на горната граница на скалата на измервателното устройство, температурата в пещта постепенно се намалява и в обратен ред показанията на измервателното устройство се повтарят при приблизително същите температури в пещта, както при повишаване на температурата.

За всяка стойност на температурата във фурната намерете средното отчитане на устройството от показанията при повишаване и намаляване на температурите.

Грешката в показанията на пирометъра се установява като разликата между числените стойности- средното отчитане на устройството и температурата в пещта, определена от термо-ЕМП на еталонна термодвойка.

Разликата между показанията на измервателния уред при нарастваща и намаляваща температура в пещта характеризира промяната в показанията на пирометъра.

Този метод за проверка на показанията на термоелектрически пирометър не е много ефективен, тъй като изисква значително време за проверка на един комплект. Следователно методът на студено калибриране на термоелектричен пирометър е по -удобен. То е както следва.

Термодвойката, предназначена да бъде включена в комплекта за пирометър, е предварително подложена на индивидуално калибриране в температурния диапазон, който съответства на обхвата на скалата на измервателното устройство, и стойностите на неговата термо-ЕМП за температурите на работния край, съответстващи на се определят цифровите маркировки на скалата на измервателното устройство.

Освен това, ако се използва автоматичен потенциометър като измервателно устройство, тогава напрежения, равни на числените стойности на термо-ЕМП на термодвойката, се подават към неговите клеми с помощта на лабораторен потенциометър. Отклоненията на показанията на потенциометъра от цифрите на скалата са грешки на пирометъра, който се проверява.

При проверка на термоелектрически пирометри, които включват термодвойка платина-родий-платина, трябва да се има предвид, че частта от термодвойката, която се намира в пещта при висока температура, значително променя електрическото си съпротивление. Количеството, с което Rin на пирометъра се променя в резултат на това, може да се определи чрез изчисление.

Допустимата инструментална грешка на термоелектрически пирометър, който представлява набор от термодвойки и измервателно устройство, очевидно може лесно да се определи чрез аритметично сумиране на допустимите грешки на всеки от компонентите на комплекта.

Така например, за пирометър, състоящ се от термодвойка с допустима грешка на калибриране ± 0,75% и измервателен уред от клас 1,5, допустимата грешка ще бъде ± 2,25% от горната граница на измерване на пирометъра.

Ако термоелектрически пирометър се проверява индивидуално, тогава общата инструментална грешка при измерване на температурите с такъв пирометър се оценява въз основа на стойностите на възможните грешки на термодвойката, компенсационните проводници и измервателното устройство в съответствие с класа на точност на последния .

При показанията на термоелектрически пирометър, използващ миливолтметър като измервателно устройство, може да възникне системна грешка поради несъответствието между стойността на съпротивлението на външната верига при експлоатационни условия и стойността, взета при калибрирането на пирометъра.

В тази връзка често е необходимо да се измерва съпротивлението на външната верига на пирометъра с термодвойка, монтирана в нагрята пещ.

В този случай (когато веригата на термодвойката е свързана към рамото на конвенционална мостова верига за измерване на съпротивлението), в допълнение към източника на ток, захранващ веригата, във веригата ще се появи втори източник (термодвойка). В този случай нормалната работа на мостовата верига ще бъде нарушена.

В термоелектрическите пирометри, които включват автоматичен потенциометър, оборудван със степенна скала, промяната в термо-ЕМП на термодвойката, причинена от колебания в температурата на свободните й краища, се коригира автоматично с помощта на устройство, вградено в потенциометъра.

За нормална работа на това устройство е необходимо само краищата на компенсационните проводници от термодвойката да са директно свързани към клемите на потенциометъра.

Същото правило трябва да се спазва при инсталиране на пирометър, който включва миливолтметър, оборудван с биметален коректор, който настройва иглата на миливолтметъра, когато веригата на термодвойката е прекъсната до маркировката на скалата, съответстваща на температурата на самия миливолтметър.

В практиката на промишлени измервания на температурата често е необходимо да се въведе термодвойка в пространство с мощно електрическо поле. Това са например условията за измерване на температурите на течна стомана в електрически дъгови пещи.

Силното намаляване на електроизолационните свойства на керамичните фитинги на термодвойки при високи температури води до факта, че променлив ток с промишлена честота с напрежение, достигащо в някои случаи десетки волта, прониква във веригата на термодвойката.

Заземяването на термодвойката не винаги позволява правилно да се елиминират изкривяващите AC захващания. По -радикално средство е включването на капацитет и индуктивност във веригата на термодвойката.