Как исправить отклонение калибровки термопары, вызванное сухим-зазором отверстий блочной печи

При калибровке сухой-блочной печи, если зазор между датчиком термопары и измерительным отверстием печи слишком велик, воздух будет создавать тепловое сопротивление, и причиной этого будет изменение измеренной температуры, тогда сама термопара будет ошибочно оценена как дрейфующая или некачественная. Многие специалисты по калибровке пренебрегают влиянием зазора отверстия, что приводит к выходу из строя сертифицированных датчиков и неверным калибровочным данным компенсации. В данной статье рассматриваются правила отклонения от зазора и меры по его исправлению.

Количественное правило отклонения, вызванного зазором.

Например, термопара со стандартным зондом диаметром 1,0 мм, испытание при температуре печи 360 градусов:

1. Зазор отверстия 0,03 мм (стандартное отверстие): отклонение ±0,2 градуса незначительное.

2. Зазор отверстия 0,08 мм: фиксированное отрицательное отклонение -0,7~-1,0 градуса.

3. Зазор отверстия 0,15 мм: зафиксировано отрицательное отклонение 1,6~-2,2 градуса, значительная неправильная оценка смещения.

По мере увеличения зазора температура, измеряемая испытанием, уменьшается, а величина отклонения увеличивается с увеличением температуры печи. Термопары с плоской головкой не имеют такой неточности зазора, поскольку они полагаются на поверхностный контакт, а не на передачу тепла по окружности отверстия.

Два типичных корректирующих решения.

1. Базовое решение (подходящая тонкостенная медная теплопроводящая втулка)

Выбирайте тонкие втулки из медного сплава, внутренний диаметр которых равен внешнему диаметру оболочки термопары, а внешний диаметр равен внутреннему диаметру отверстия сухой-блочной печи. Сначала вставьте гильзу в отверстие печи, затем вставьте в гильзу зонд, чтобы не было воздушных зазоров. Высокая теплопроводность меди равномерно передает температуру печи на оболочку зонда, практически исключая отклонение зазора. Это стандартный вспомогательный аксессуар для калибровки профессиональных метрологических лабораторий.

2. Математическая компенсация смещения (полевое решение без временных гильз)

Предварительно-выполните предварительную калибровку фиксированного значения отклонения каждого отверстия печи при трех температурных точках 220, 360 и 420 градусов, запишите отрицательное смещение, вызванное зазором, вручную добавьте значение смещения к показаниям проверяемой термопары во время расчета данных, чтобы исправить ошибку зазора. Величину компенсации необходимо -измерять ежемесячно, поскольку износ отверстия печи со временем будет влиять на зазор и амплитуду отклонения.

Калибровка исключает ошибки

1. Не вставляйте случайным образом несколько датчиков разного диаметра в одно отверстие печи, это приведет к изменению эффективного зазора и сделает данные фиксированной компенсации неточными.

2. Для точной калибровки термопар медицинского и автомобильного назначения не используйте изношенные отверстия печи с расширением внутреннего диаметра, превышающим 0,1 мм; часто заменяйте втулку отверстия нагревательного блока.

3. Не уменьшайте 15-минутный период ожидания стабилизации температуры для компенсации отклонения зазора; возникающий в результате тепловой дисбаланс добавит компонент случайной ошибки.

Дифференциация погрешности зазора печи от внутреннего дрейфа термопары.

Испытайте одну и ту же испытуемую термопару в двух отверстиях печи с разными зазорами. Метод проверки: Если значение отклонения явно изменяется в зависимости от размера зазора отверстия, ошибка связана с зазором отверстия печи; если значение отклонения не имеет явного изменения в различных отверстиях, оно относится к собственному дрейфу самой термопары и должно быть отбраковано или компенсировано.333