Почему возникают ошибки измерения температуры термопарой?

Термопара используется для измерения и контроля температуры в различных промышленных установках. Наиболее распространенные типы термопар включают E, J, K и T. В зависимости от типа они могут выдерживать определенные диапазоны температур. Термопары с высоким диапазоном температур находят применение в различных промышленных установках, научно-исследовательских лабораториях и т. д. Эти термопары состоят из спая, сделанного из двух сварных проволочных стержней. Температура измеряется в спае. Любое изменение температуры в спае приводит к образованию напряжения. Это показание напряжения используется для расчета температуры. Однако иногда существуют некоторые факторы, которые могут вызывать ошибки в измерениях температуры.

Ошибки измерения температуры термопарой

Термопары широко используются во многих промышленных приложениях, поскольку они надежны, относительно недороги, имеют достаточную точность для большинства приложений и не требуют внешнего источника питания. Датчики термопар также ценятся за их широкий диапазон измерений - в зависимости от используемых материалов термопара может измерять температуру от -200°C до +1250°C . Однако по разным причинам могут возникать ошибки измерения термопар.

 

Как проверить работоспособность термопары?

Самый простой способ проверить правильность работы термопары — это смоделировать измерение с помощью генератора милливольт , который подключается непосредственно к индикаторному устройству. Установите значения, указанные в ряду напряжений, и сравните показания с назначенными температурами. Это самый быстрый способ определить, правильно ли выбраны линеаризация или диапазон измерения.

Для быстрого теста изолируйте кусок компенсационного провода , скрутите провода на одном конце и подключите к индикаторному устройству . Скрученные провода образуют термопару, с помощью которой, нагревая соединение, можно проверить основную работу устройства.

Что вызывает ошибки измерения температуры в термопаре?

Естественно, что любой зонд, машина или оборудование выходят из строя из-за какой-либо ошибки в какой-то момент их срока службы. В большинстве случаев это можно исправить, но иногда такой ремонт может быть либо дорогим, либо такие ошибки могут привести к потере продуктивного времени. Если мы знаем возможные причины таких ошибок, мы можем действовать проактивно и исправлять их заранее с помощью периодического обслуживания. Итак, вот список причин ошибок управления температурой в термопаре.

  • Наибольший потенциал для ошибки — неправильное расположение или отсутствие контакта, ограничивающее теплопередачу к чувствительному соединению термопары. Тщательное позиционирование датчика для измерения области интереса и управления с достаточным и постоянным контактом с поверхностью измерения даст наиболее точную обратную связь контроллеру. Практическое правило для встроенных термопар — погружать не менее чем на 5 диаметров зонда с плотным контактом с отверстием.

 

  • Некоторые ошибки являются просто человеческими ошибками, основанными на неправильном выборе решения, и это одна из причин ошибок измерения температуры. Важно проверить настройки вашего трансмиттера при установке термопары и проверить, совместима ли она. Это связано с тем, что каждый тип термопары имеет различную выходную электрическую мощность. Хотя термопары имеют цветовую кодировку, такие ошибки случаются. Поэтому самый простой способ исправить это — проверить цветовой код на оболочке термопары и сопоставить его с настройками трансмиттера.

 

  • Обратите внимание, что термопара измеряет дифференциальные температуры, такие как изменения текущей температуры, а не абсолютную температуру. Таким образом, периферийные параметры или устройства, такие как вентиляторы, влияют на показания термопары, и это изменение температуры приводит к неправильным показаниям. Выход из этой ситуации — не держать никаких охлаждающих или нагревательных устройств на периферии термопары. Также убедитесь, что спай термопары изолирован, чтобы избежать влияния любых внешних изменений температуры, таких как системы охлаждения.

 

  • Если термопара используется в течение нескольких лет, срок ее службы может со временем сократиться из-за износа, а также постоянных циклических измерений температуры. Это обязательно произойдет с любым устройством или машиной. Хотя периодическое обслуживание играет свою роль, изношенную термопару может потребоваться заменить.

 

  • Если термопара заземлена в нескольких местах, она может создать контур электромагнитных полей, что приведет к ошибкам, связанным с электромагнитными помехами или радиочастотами, которые могут снизить точность измерения температуры.
     

Иногда могут возникать проблемы с удлинительными проводами термопары. Это может произойти, если полярность выводных проводов перепутана или перепутана. Так что это также во многом человеческая ошибка, и поэтому важно проверять настройки даже после сопоставления цветовых кодов. 

Термопары являются важным инструментом для точного измерения температуры, однако они подвержены ошибкам, которые могут значительно снизить их точность. В данной статье были рассмотрены основные причины возникновения таких ошибок: неправильное соединение, загрязнение, неправильная калибровка, температурные градиенты, износ и старение, электрические помехи, а также неправильная установка.

Для минимизации ошибок при измерении температуры термопарой необходимо соблюдать следующие рекомендации:

Правильное соединение: Убедитесь, что термопара соединена правильно и имеет хороший контакт.

Регулярная очистка: Очищайте термопару от загрязнений, чтобы поддерживать её в чистоте.

Калибровка: Проводите калибровку термопары в соответствии с рекомендациями производителя.

Учет температурных градиентов: Учитывайте неоднородность температуры в месте измерения.

Замена изношенных термопар: Заменяйте термопары по мере их износа, чтобы избежать ухудшения характеристик.

Защита от электрических помех: Защищайте термопары от электромагнитных полей и других электрических устройств.

Правильная установка: Устанавливайте термопары в местах с однородным температурным режимом и избегайте вибраций и других источников помех.

Следуя этим рекомендациям, можно значительно повысить точность измерений температуры с помощью термопар. Это особенно важно в промышленных и научных приложениях, где точность измерений играет ключевую роль.

Таким образом, понимание причин ошибок измерения температуры термопарой и применение соответствующих мер предосторожности помогут обеспечить высокую точность и надежность измерений.



2024-10-25



Все статьи