性吧杏吧,手机色情直播破解版,杏杏吧在线

熱電偶檢定中用偶絲替代補償導(dǎo)線和銅導(dǎo)線連線減少測量誤差

2018/5/9 0:16:44 人評論 次瀏覽 分類:計量檢定  文章地址:http://prosperiteweb.com/tech/1963.html

熱電偶檢定時用熱電偶偶絲替代補償導(dǎo)線和銅導(dǎo)線連線,可以降低測量誤差。昌暉儀表詳細分析其中的原因,值得計量工作者借鑒和推廣。

熱電偶檢定規(guī)程要求在檢定時將標準熱電偶和被檢熱電偶的參考端引入0℃。對于檢定工作用貴金屬熱電偶(S、R、B分度號),被檢熱電偶絲柔軟便于接線;但對于檢定工作用廉金屬熱電偶,由于大部分熱電偶的直徑比較粗,難以將參考端直接引入0℃,所以常常采用補償導(dǎo)線將熱電偶的自由端引入冰點,再用銅導(dǎo)線引出到高精度數(shù)字多用表電壓檔進行測量。

熱電偶檢定過程正確的測量方法見圖1所示:
熱電偶檢定過程正確的測量方法
圖1  熱電偶檢定過程中正確的測量方法

1、補償導(dǎo)線常見的錯誤連接
①認為有了補償導(dǎo)線,可以不用冰點,如圖2所示。

圖2   熱電偶檢定過程中沒有用冰點的錯誤測量方法

②認為接補償導(dǎo)線更好,不僅在熱電偶到冰點之間連接用補償導(dǎo)線,在冰點0℃到高精度數(shù)字多功能表之間也用補償導(dǎo)線連接,如圖3所示。

圖3    熱電偶檢定時在0℃與數(shù)字過功能表之間用補償導(dǎo)線

下面分析這兩種接線形式所產(chǎn)生的誤差(假設(shè)補償導(dǎo)線無補償誤差):
正確連接時(見圖1),如果熱電偶的種類為Y,補償導(dǎo)線為YX,應(yīng)用中間導(dǎo)體定律,可以得到高精度數(shù)字多用表接受的電壓為:
EZ=EY(T1,T3)+EYX(T3,T0)=EY(T1,T0)----------公式1

正好是熱電偶工作端溫度T1相對于0℃的熱電勢,可直接將讀數(shù)與分度表比較,得出是否符合要求的結(jié)果。
對圖2的情況,應(yīng)用中間導(dǎo)體定律,高精度數(shù)字多用表接受的電壓為:
EZ=EY(T1,T3)+EYX(T3,T2)=EY(T1,T2)---------公式2

與式(1)比較,正好相差電測儀器的輸入端環(huán)境溫度T2相對于0℃時的電勢:
EY(T1,T0)-EY(T1,T2)=EY(T2,T0)----------------公式3

如果按圖2的情況,檢定結(jié)果低于實際熱電偶的電勢值,差值為熱電偶的環(huán)境溫度相對于0℃的電勢。
對圖3的情況,應(yīng)用中間導(dǎo)體定律,高精度數(shù)字多用表接受的電壓為:
EZ=EY(T1,T3)+EYX(T3,T0)-EYX(T0,T2)=EY(T1,T0)-EYX(T0,T2)-------公式4

從工時的結(jié)果來看,雖然加了冰點,從冰點到高精度數(shù)字多用表因為連接了補償導(dǎo)線進行了反向補償,最終結(jié)果與圖2一樣,測量值低于實際熱電偶的電勢值,差值的大小仍然為熱電偶的環(huán)境溫度相對于0℃的電勢。

2、建議使用偶絲代替補償導(dǎo)線
在熱電偶檢定中,廉金屬熱電偶的連接線常常采用補償導(dǎo)線,但熱電偶補償導(dǎo)線的精度一般不高,根據(jù)國家有關(guān)標準,精密級熱電偶補償導(dǎo)線允差對于S偶為±2.5℃,對于K偶為±1.5℃,這對于熱電偶檢定來說,引入的誤差太大,有可能將合格的熱電偶檢定出不合格的結(jié)果。

檢定中使用熱電偶補償導(dǎo)線的目的是將熱電偶輸出端的溫度T3補償?shù)綑z定所要求的T0(0℃)(見圖1所示)。根據(jù)實踐,對于廉金屬熱電偶檢定,采用工作Ⅰ級Φ0.5mm的偶絲連接,絲徑柔軟,易于接線,造價也不高。Ⅰ級熱電偶作為補償導(dǎo)線必須經(jīng)過校準,引入修正值,否則將會帶入(0.4-1.5)℃的誤差;對于貴金屬熱電偶(特別是長度在200-700mm的工作用S與R型熱電偶的檢定,由于偶絲短,不能直接置于參考端恒溫器內(nèi)),可以采用達到一等標準熱電偶準確度水平的Φ0.3mm的同極性熱電偶絲(允差±1℃)連接,將熱電偶偶絲與被檢熱電偶的正極與正極相接,負極與負極相接,效果非常理想。檢定貴金屬熱電偶用偶絲連接, 效果確實理想,但造價不低,也可以采用相應(yīng)的補償導(dǎo)線,但須經(jīng)校準,只有修正后使用才具有實際意義。

從理論上分析,根據(jù)熱電偶的均質(zhì)導(dǎo)體定律,均質(zhì)導(dǎo)體的熱電勢僅與兩端頭接點的溫度有關(guān),而與沿?zé)犭姌O的溫度分布無關(guān)。所以采用偶絲直接連接,熱電偶的兩個電極由偶絲直接延伸到冰點,中間溫度T3完全可以不考慮(見圖1)。

用補償導(dǎo)線連接,要求熱電偶兩個連接端溫度要一致為T3,但在實際檢定中,熱電偶的自由端處于檢定爐的端頭,端頭的溫度很高,輻射和對流傳熱的影響對周圍的影響很大,被檢熱電偶的自由端溫度難以做到一致。那么在檢定中,由于端頭溫度不一致所產(chǎn)生的誤差,被帶入了熱電偶的檢定結(jié)果。而用偶絲連接,即使熱電偶自由端溫度不一致,也不影響檢定結(jié)果。

3、銅導(dǎo)線的選擇與使用
將熱電偶的自由端引入冰點,從冰點到高精度數(shù)字多用表的測量端使用銅導(dǎo)線連接,有的熱電偶檢定規(guī)程作了這樣的規(guī)定,有的卻沒有如此的描述。如《工作用廉金屬熱電偶》檢定規(guī)程,明確要求熱電偶參考端的引線應(yīng)使用同材質(zhì)的銅電線進行連接,接觸要良好;而《工作用貴金屬熱電偶》檢定規(guī)程雖然在檢定原理示意圖中規(guī)定熱電偶的參考端需要與轉(zhuǎn)換開關(guān)(轉(zhuǎn)向開關(guān))相連接,但卻沒有指明用何種性質(zhì)的引線,因此也就出現(xiàn)了有部分人員畫蛇添足而使用補償導(dǎo)線的現(xiàn)象(產(chǎn)生的誤差已在上述作了分析)。

熱電偶參考端引線的要求相當(dāng)嚴格,熱電偶兩極所連接的導(dǎo)線,一定要用同一支銅導(dǎo)線截成兩段,分別連接在熱電偶兩極的參考端上(銅導(dǎo)線在20℃時的電阻率應(yīng)小于0.01724μΩ·m)。因為不是同一支銅導(dǎo)線,盡管電阻率都符合要求,但它們之間也有差別,這樣兩支銅導(dǎo)線組成的對子在溫差的作用下,將在熱電偶回路中產(chǎn)生附加熱電動勢。這個電動勢的大小與兩支銅導(dǎo)線材質(zhì)差別及銅導(dǎo)線兩端所處溫差的大小有關(guān),將給檢測的熱電偶帶入一定的誤差。

再有,銅導(dǎo)線與熱電偶電極參考端的連接一定要接觸良好,實際證明,那種用魚嘴夾一夾的做法還是被很多的檢定人員所采用,而這種做法在檢測回路中將帶入0.5-1.0℃的誤差,且這個誤差還不是固定值,有時還足以左右檢定結(jié)果的判別。

推薦閱讀
能否用銅導(dǎo)線替代補償導(dǎo)線

共有訪客發(fā)表了評論 網(wǎng)友評論

  客戶姓名:
郵箱或QQ:
驗證碼: 看不清楚?