آموزش کاهش خطای اندازه گیری ترموکوپل ها

1، دلایل خطاها
1. تاثیر دقت ترموکوپل بر خطاهای اندازه گیری. این به ویژگی های ترموالکتریک، پایداری و یکنواختی ترموکوپل ها اشاره دارد.
2. تأثیر ویژگی های نمایه سازی ابزارهای نمایشگر و مدارهای اندازه گیری بر دقت اندازه گیری.
3. پس از گذاشتن ترموکوپل ها بر روی سطح آزمایش شده، میدان دمای اولیه در محل آزمایش تغییر کرد. در این مرحله دمای نشان داده شده توسط ترموکوپل سطحی دیگر با دمای زمانی که ترموکوپل نصب نشده بود برابری نمی کند. خطای ناشی از هدایت حرارتی پس از گذاشتن ترموکوپل های سطحی را «خطای هدایت حرارتی» می گویند. باید تاکید کرد که دقت ترموکوپل خود خطاهای بسیار کمتری نسبت به خطاهای هدایت حرارتی ایجاد می کند. تا زمانی که مواد الکترود ترموالکتریک با کیفیت بالا انتخاب شده باشند، ویژگی های ترموالکتریک پایدار باشند و ترموکوپل و ابزار به درستی مطابقت داشته باشند، خطاهای ناشی از دقت خود ترموکوپل به طور کلی قابل چشم پوشی هستند. با این حال، اجتناب از خطاهای هدایت حرارتی دشوار است و برای اندازه گیری دمای سطح بسیار مهم است.
4. اگر دمای سطح جسم اندازه گیری شده در حالت تغییر باشد، خطای ناشی از تاخیر پاسخ دینامیکی ترموکوپل به دما را «خطای پاسخ دینامیکی» می نامند. پس از نصب ترموکوپل بر روی سطح آزمایش شده، محیط اطراف نیز انتقال حرارت تشعشعی را بر روی الکترود ترموالکتریک ایجاد می کند. به عنوان مثال، تفاوت در سیاهی سطح بین جسم مورد آزمایش و الکترود ترموالکتریک باعث ایجاد انتقال حرارت تابشی می شود. این نوع خطا را "خطای انتقال حرارت تشعشع" می نامند.
2، خطاهای ناشی از روش های نادرست نصب و تخمگذار.
به طور خلاصه، خطای اندازه گیری ترموکوپل های مقاوم در برابر سایش سطح به طور کلی توسط شش عامل ذکر شده در بالا ایجاد می شود. برای تعیین کل خطای اندازه گیری، تحلیل خطای بیشتری لازم است که از طریق آزمایش و محاسبات قابل تعیین است.

3، اقدامات و روش های کاهش خطاهای اندازه گیری
1. مواد الکترود ترموالکتریک با رسانایی حرارتی کم و قطر ریز تا حد امکان تحت شرایط استحکام مکانیکی انتخاب کنید. قطر الکترود ترموالکتریک معمولاً از 0.2 تا 0.5 میلی متر انتخاب می شود.
2. هنگام گذاشتن ترموکوپل های سطحی، تداخل همرفت باید تا حد امکان حذف شود. به عنوان مثال، هنگامی که گاز جاری در سطح آزمایش شده وجود دارد، اگر شرایط اجازه دهد، ترموکوپل را می توان دفن کرد. اما توجه به این نکته ضروری است که اندازه شیار باید تا حد امکان کوچک باشد و پس از تعبیه، سطح مواد پرکننده باید صیقلی شود تا با سطح اندازه گیری شده همسطح شود.
3. در حین نصب سعی کنید به میدان دمای سطح آزمایش شده و شکل هندسی جسم مورد آزمایش آسیبی وارد نشود.
4. پاسخ دینامیکی ترموکوپل سطح انتخاب شده در هنگام تغییر شرایط کاری و اندازه گیری های لحظه ای بهتر است.
5. تخمگذار ایزوترمال می تواند به طور موثر خطاهای هدایت حرارتی را کاهش دهد. الکترود ترموالکتریک پشت انتهای اندازه گیری باید در امتداد سطح اندازه گیری شده به طول حداقل 50 برابر قطر الکترود ترموالکتریک گذاشته شود. عایق ترموالکتریک در امتداد سطح آزمایش شده باید نازک باشد و مواد باید رسانایی حرارتی خوبی داشته باشد تا هدایت حرارتی بین سطح آزمایش شده و الکترود ترموالکتریک را افزایش دهد. پس از اینکه الکترود ترموالکتریک باعث ایجاد سطح اندازه‌گیری شده شد، لایه عایق الکترود ترموالکتریک باید ضخیم‌تر و به خوبی عایق شود تا اتلاف گرمای الکترود ترموالکتریک به سمت گاز کاهش یابد. اگر مقاومت مدار اندازه گیری ترموکوپل بیش از حد بزرگ باشد، روش همپوشانی الکترودهای ترموالکتریک ضخیم و نازک را می توان اتخاذ کرد. هنگام انتخاب همپوشانی الکترودهای ترموالکتریک ضخیم و نازک، باید تا حد امکان به سازگاری خصوصیات ترموالکتریک توجه شود.
6. هنگام اندازه گیری دمای سطح، ما همیشه به دقت بالا امیدواریم. به منظور کاهش خطاهای اندازه گیری، می توان اقدامات معقولی را با توجه به شرایط کاری واقعی انجام داد تا نتایج اندازه گیری رضایت بخش به دست آید.
7. انتهای اندازه گیری ترموکوپل سطح باید تماس حرارتی خوبی با سطح اندازه گیری شده داشته باشد و روش تماس باید جوشکاری باشد (اشاره به جوشکاری مجاز در سطح اندازه گیری شده). نقاط جوش نباید دارای آخال های سرباره یا ساختارهای اسفنجی متخلخل باشند. نقاط جوش باید کوچک باشند و در عین حال از استحکام کافی اطمینان حاصل کنند. برای افزایش استحکام جوش انتهای اندازه گیری ترموکوپل، قسمت جوش الکترود ترموالکتریک می تواند کمی بایاس شود.
8. انتهای اندازه گیری ترموکوپل فنر فشاری باید تا حد امکان به سطح اندازه گیری شده نزدیک باشد. برای انتهای اندازه گیری کروی، انتهای اندازه گیری را می توان مسطح کرد. هنگامی که رسانایی حرارتی جسم مورد آزمایش بسیار کم است، می توان از صفحه جمع کننده با هدایت حرارتی خوب استفاده کرد.
9. مواد الکترود ترموالکتریک باید خواص ترموالکتریک، پایداری و یکنواختی خوبی داشته باشند. قبل از تولید، مواد الکترود ترموالکتریک باید کالیبره شود تا از عملکرد خوب و قابل اطمینان اطمینان حاصل شود.