Correction de la sélection de thermocouples et des raisons des erreurs de mesure

Les thermocouples, comme l'un des capteurs importants de la mesure de la température dans le domaine du contrôle de l'automatisation industrielle, ont apporté de grandes contributions à la mesure de la température dans diverses industries. Il est largement utilisé dans le domaine du contrôle automatisé de la température dans diverses industries en raison de sa structure simple, de sa mesure précise de la température, de sa large plage de mesure et de sa maintenance facile. Cependant, c'est précisément parce que le thermocouple lui-même a une structure simple et est facile à installer et à utiliser que la sélection de paramètres clés tels que le nombre d'indexation et la profondeur d'insertion est souvent négligé pendant le processus de sélection, entraînant des erreurs de mesure et même des dommages au thermocouple pendant l'utilisation. De plus, les erreurs de mesure causées par une série de problèmes tels que la compensation de température, le temps de réponse thermique, l'impédance thermique et la dégradation des thermocouples pendant le processus de mesure ont également causé des problèmes considérables et même de graves pertes économiques pour les utilisateurs réels. Avant l'accent croissant sur la sécurité des instruments, la précision de la mesure, la durée de vie et la stabilité du contrôle de l'automatisation industrielle moderne, un grand nombre de chercheurs et d'ingénieurs d'instrumentation thermique ont mené des recherches approfondies sur la précision de la mesure de la température, l'adaptabilité et la structure de mesure de la température des thermocouples. Sur cette base à partir de la sélection et de l'application pratique des thermocouples, cet article analyse et explique comment choisir l'adaptabilité des différentes marques d'échelle et des plages de mesure de la température des thermocouples, la sélection des positions de point de mesure de la température, et comment sélectionner correctement la profondeur d'insertion des thermocouples. Dans le même temps, une analyse a été effectuée sur les erreurs de mesure causées par la compensation de température, le temps de réponse thermique, l'impédance thermique et la dégradation des thermocouples lors de l'utilisation de thermocouples et des solutions ont été fournies. J'espère que cela peut être utile pour la mesure correcte de la température et la mesure à long terme de la température des thermocouples.
1. Sélection de thermocouples
Les thermocouples sont largement utilisés en raison de leur fonctionnement simple, mais dans le processus de sélection initial, plus d'attention est souvent accordée aux paramètres liés à l'installation et à la sécurité des thermocouples, tels que l'interface d'installation et le niveau de résistance à la pression du matériau du manchon. Cependant, l'adaptabilité, la plage de mesure de la température et la profondeur d'insertion des thermocouples peuvent facilement être ignorées, ce qui affecte les résultats de la mesure de la température.
1.1 Sélection du numéro d'index thermocouple
La sélection du numéro d'indexation des thermocouples est généralement déterminée en fonction de la température de travail du milieu mesuré. Généralement, selon la plage de mesure de la température de différents nombres d'indexation de thermocouples et d'utilisation réelle, nous divions à peu près les thermocouples en trois catégories: thermocouples à température moyenne moyenne, à haute température et à haute température. Vous trouverez ci-dessous une analyse et une discussion sur la façon de choisir des thermocouples pour ces trois plages de mesures de température.
1.1.1 Sélection de thermocouples à température moyenne et basse
S'il est utilisé pour la mesure à basse température (-200 degré ~ +350), un thermocouple à l'échelle t peut être sélectionné. Pour la mesure moyenne et à basse température (-40 degré ~ +700 degré), un thermocouple à échelle EJ peut être sélectionné. Cependant, en raison du fait que les électrodes positives du thermocouple à échelle TJ sont faites de cuivre pur et de matériaux de fer pur, ils sont facilement oxydés pendant la production et l'utilisation du produit, de sorte qu'ils ne peuvent pas être utilisés pour la mesure de la température dans des environnements oxydants. Il est recommandé d'utiliser un thermocouple à échelle électronique pour la mesure de la température dans un environnement oxydant. Le thermocouple de l'indice E-Index couvre non seulement la plage de mesure de la température du thermocouple d'index J, mais a également une grande sortie de potentiel thermoélectrique, une sensibilité élevée, une bonne stabilité et une meilleure résistance à l'oxydation que le thermocouple d'index TJ. Il peut être utilisé dans les environnements de gaz oxydants et inertes, mais ne peut pas être utilisé directement dans le soufre et la réduction des environnements de gaz à des températures élevées. Cela se traduira par des erreurs importantes dans l'uniformité du potentiel thermoélectrique du thermocouple E-Index.
1.1.2 Sélection de thermocouples à température moyenne et élevée
Le thermocouple de K. à n degré est un thermocouple métallique à faible coût largement utilisé sur le marché actuel, principalement utilisé pour la mesure de la température dans des zones à température moyenne et élevée (-40 degré ~ +1200). Parmi eux, les thermocouples de l'index K occupent une part de marché absolue en raison de leur bonne linéarité, de leur grand potentiel thermoélectrique, de leur sensibilité élevée, de leur bonne stabilité et de leur uniformité, de leur forte résistance à l'oxydation et du bas prix. Le thermocouple d'index N est un dernier thermocouple normalisé internationalement qui surmonte avec succès deux inconvénients importants du thermocouple d'index K, à savoir le potentiel thermoélectrique instable provoqué par le réseau ordonné à courte portée d'alliage de chrome de nickel entre 300 degrés et 500 degrés; L'instabilité du potentiel électrique thermique causée par l'oxydation préférentielle de l'alliage de chrome de nickel à environ 800 degrés. Ses performances complètes sont supérieures à celles des thermocouples K-Index, ce qui en fait un thermocouple prometteur pour le développement. Cependant, un inconvénient majeur des thermocouples à n degrés N est la grande erreur non linéaire dans la plage à basse température (-200 ~ 400 degrés) et le matériau difficile et difficile à machine.
1.1.3 Sélection de thermocouples à haute température
S R. Le thermocouple de qualité B est appelé thermocouple métallique précieux car ses électrodes positives et négatives sont en alliage de rhodium en platine et en platine. Il s'agit d'un thermocouple adapté à la mesure dans les zones à haute température (800 degrés ~ 1600 degrés). La température d'utilisation à long terme recommandée pour les thermocouples à l'échelle S et R est (800 degrés ~ 1300 degrés), et la température d'utilisation à long terme recommandée pour les thermocouples à l'échelle B est (800 degrés ~ 1600 degrés). En raison de leur précision de mesure à haute température, de leur bonne stabilité, de leur large plage de mesure de température et de leur limite supérieure à haute température, ces thermocouples métalliques précieux avec diverses graduations sont largement utilisés dans les applications de mesure à haute température supérieures à 1000 degrés, telles que la métallurgie, le verre, la céramique et d'autres industries. Les lacunes comprennent un faible potentiel thermoélectrique, une faible sensibilité, une diminution de la résistance mécanique à des températures élevées, une sensibilité élevée à la pollution et des matériaux métalliques précieux coûteux, ce qui entraîne un investissement ponctuel important. Mais dans l'ensemble, les thermocouples métalliques précieux sont toujours la principale force de mesure de la température dans les zones à haute température. Avec l'amélioration continue de la technologie de production de thermocouples, ils peuvent protéger efficacement les fils d'électrodes contre la contamination à des températures élevées et améliorer la durée de vie des produits.