Temperatūros siųstuvų šalčio sankryžos kompensavimas
Žmonės, kurie daug dirba su termoporomis, taip pat gali tiksliai nežinoti, kaip veikia šaltoji termoporos jungtis (atskaita). Kad galėtume aptarti šaltą sankryžą, pirmiausia turime trumpai suprasti termoporos teoriją ir termoporų veikimo būdą.
Cold Junction arba Reference Junction
Termopora"šalta sankryža"dažnai vadinamas"atskaitos sandūra", bet, mūsų nuomone, žmonės vartoja šį terminą"šalta sankryža"dažniau .
Įprastos termoporos
Termoporos yra įprasti temperatūros jutikliai pramonėje. Dėl kelių termoporų privalumų jos plačiai naudojamos. Jie gali būti naudojami matuoti labai aukštą temperatūrą, daug aukštesnę nei varžos temperatūros jutikliai (RTD). Termoelementas taip pat yra labai stiprus jutiklis, todėl jis lengvai nesulūžtų. Nors termoporos nėra tokios tikslios kaip varžiniai temperatūros jutikliai, jos yra pakankamai tikslios daugelyje programų.
Kaip veikia termoporos
Termoporą sudaro du laidai, pagaminti iš skirtingų elektros laidininkų, sujungtų viename gale ("karšta"pabaiga), kuris yra temperatūrai matuoti naudojamas galas. Kaip 1821 m. atrado Thomas Johann Seebeck, kai šių laidų sujungimo taškai yra veikiami skirtingos temperatūros, susidaro šiluminė srovė, kuri sukuria nedidelį tarpą tarp laidų atviruose galuose. Įtampa. Įtampa priklauso nuo temperatūros ir naudojamos vielos medžiagos. Šis efektas vadinamas"Seebeck efektas".
Supaprastinta termoporos schema
"1 ir 2 termoporos medžiagos"aukščiau esančiame paveikslėlyje pavaizduotos dvi skirtingos termoporoms naudojamos medžiagos."T1"yra karštoji termoporos sandūra, taškas, kuriame matuojama temperatūra. Du"TCJ"yra šaltos sankryžos temperatūra. Dėl temperatūros gradiento termoporos laide termoįtampa visada susidaro tarp"karšta"ir"šalta"baigiasi. Taigi, įtampą sukuria ne sandūra, o temperatūros gradientas išilgai laido, kuris sukuria įtampą. Tačiau paaiškinimas, kad tarp karšto ir šalto gnybtų susidaro šiluminė įtampa, yra lengviau suprantamas.
Termoporų tipai ir medžiagos
Yra daugybė termoporų tipų, pagamintų iš skirtingų medžiagų ir lydinių. Skirtingos medžiagos sukelia skirtingą jautrumą, sukuria skirtingą šiluminę įtampą toje pačioje temperatūroje ir gali turėti įtakos kitoms savybėms. Standartizuoti keli skirtingi termoporų tipai, o nurodytoms naudojamoms medžiagoms suteikti pavadinimai. Pavadinimas dažniausiai būna labai trumpas, dažniausiai tik viena raidė, pvz., K, R, S, J, K ir tt tipo.
Dažniausios termoporos ir jų medžiagos
Kadangi skirtingos termoporos yra pagamintos iš skirtingų medžiagų, termoelektrinės įtampos taip pat skiriasi, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau. Esant tokiai pačiai temperatūrai, skirtingų tipų generuojama įtampa labai skiriasi.
Termoporos šiluminė įtampa
Termoporos Seebeck koeficientas
Jei norite matuoti žemesnę temperatūrą, jautresni tipai yra akivaizdžiai geresni, nes jie suteikia didesnę įtampą ir yra lengviau išmatuojami. Tačiau jei jums reikia matuoti aukštą temperatūrą, galbūt norėsite pasirinkti keletą mažiau jautrių tipų, kuriuos galima naudoti esant dideliam karščiui. Seebecko koeficientas rodo, kiek termoporos įtampa pasikeičia temperatūros atžvilgiu. Aukščiau pateikta diagrama iliustruoja skirtingą skirtingų termoporų jautrumą, taip pat paaiškina, kodėl termoporų kalibratoriai dažnai turi skirtingas tikslumo klases skirtingų tipų termoporoms.
šaltas galas
Pateikiame supaprastintą termoporos schemą, kurioje pavaizduoti du skirtingi laidininkai, sujungti kartu sukuriant termo įtampą "karšta sankryža"ryšį. Šiuo metu pagrindinis klausimas, kurį užduosite, turėtų būti"kur kitas laido galas?"Kai matuojate termoporos įtampą, laidus nuo termoporos prijungiate prie voltmetro. Voltmetro jungties medžiaga dažniausiai yra varis arba auksu padengtas varis, todėl ji nėra tokia pati kaip termoporos medžiaga, o tai reiškia, kad voltmetro jungtyje sukuriate dvi naujas termoporas!
Aukščiau pateiktoje diagramoje 1 medžiaga ir 2 medžiaga yra dvi termoporos medžiagos, sudarančios termoporą. The"karštas galas"yra taškas, kuriame jie sulituojami, tai yra taškas, kuriame matuojama proceso temperatūra ir taškas, kuriame susidaro įtampa U1. Šį U1 norime išmatuoti. Prie"šalta sankryža"taške, termopora prijungiama prie voltmetro, kurio jungtis pagaminta iš skirtingos medžiagos (3 medžiaga). Kol šios skirtingos medžiagos yra toje pačioje aplinkos temperatūroje, jų sukuriamos papildomos įtampos U2, U3 neturi įtakos bendrai šiluminei įtampai. Šiluminė įtampa indekso lentelėje yra nustatyta įtampa, kurią sukuria šiluminis gradientas nuo karštojo galo iki šaltojo galo, kai šaltasis yra 0 °C. Tačiau praktikoje temperatūros siųstuvo ir termoporos šaltosios jungties aplinkos temperatūra daugeliu atvejų nėra 0 °C. Todėl skaičiuojant karštosios sankryžos temperatūrą naudojant indeksų lentelę, kuri dar vadinama šaltos sandūros kompensavimu, reikia pašalinti šaltos sandūros temperatūros įtaką.
Šaltojo sankryžos kompensavimo metodas
1. Užšalimo temperatūros vonios metodas
Pagal savo pobūdį termoporų sandūrose 0 °C (32 °F) temperatūroje nevyksta jokios šiluminės įtampos. Taigi, tokios temperatūros šaltas jungtis galite prijungti, pavyzdžiui, užšalimo temperatūros vonioje arba tikslios temperatūros kalibravimo krosnyje. Sujunkite termoporos laidus su variniais laidais užšalimo temperatūros vonioje, nesukeldami šiluminės įtampos prijungimo metu. Tada jums nereikės jaudintis dėl šalto galo. Jungtys turi būti elektra izoliuotos nuo vandens ledo vonioje, kad būtų išvengta nuotėkio srovių, galinčių sukelti klaidų arba galimą koroziją. Tai labai tikslus metodas ir dažniausiai jį atlieka kalibravimo laboratorijos. Gamyklose tai nėra labai praktiška, todėl gamyklose dažniausiai nenaudojama.
2. Šalta sankryža esant fiksuotai temperatūrai
Kadangi buvo nustatyta, kad ledo kriauklės yra nepraktiškos, šaltą sankryžą taip pat galite atlikti esant žinomai fiksuotai temperatūrai. Galima naudoti nedidelę jungiamąją dėžutę, kuri turi temperatūros reguliavimo įtaisą, kuris visą laiką palaiko tam tikrą jungčių dėžės temperatūrą. Paprastai temperatūra yra aukštesnė nei aplinkos, todėl dėžę reikia tik šildyti, o ne vėsinti.
Kai žinote temperatūrą šaltoje sandūroje ir termoporos tipą, galite apskaičiuoti ir kompensuoti šiluminę įtampą šaltojoje sandūroje. Daugelis matavimo prietaisų ar temperatūros kalibratorių turi galimybę įvesti šaltos sandūros temperatūrą ir prietaisas atliks visus skaičiavimus ir kompensacijas už jus.
3. Automatinis šaltos sandūros temperatūros matavimo kompensavimas
Palikite matavimo įrangai apskaičiuoti automatiškai. Matavimo prietaisas (siųstuvas, DCS įvesties kortelė) gali bet kada išmatuoti šaltos sandūros temperatūrą ir automatiškai kompensuoti šalto sandūros klaidą internetu. Kadangi matavimo prietaisas žino ir termoporos tipą, kompensacija gali būti atliekama automatiškai ir nuolat.
Tai neabejotinai yra lengviausias ir praktiškiausias būdas kompensuoti šaltas sankryžas įprastų matavimų ir kalibravimo metu, nes nereikia jaudintis dėl šaltos sankryžos, o leisti įrangai su ja susidoroti.
NCS-TT106 šalčio sankryžos kompensavimas
„Microcyber Corporation“ moduliniai temperatūros siųstuvai apima tris sutartis HART, PROFIBUS PA, FF H1.
Palaikykite visus aukščiau paminėtus šalčio sankryžos kompensavimo metodus ir yra du automatinio kompensavimo metodai, matuojant šaltos sankryžos temperatūrą. Galite pasirinkti naudoti įmontuotą temperatūros jutiklį šalia NCS-TT106 gnybto arba galite pasirinkti išorinį platinos atsparumo temperatūros jutiklį. Integruoto temperatūros jutiklio temperatūros matavimo tikslumas yra ±0,5 ℃, o prijungus išorinį PT100 platinos atsparumo temperatūros jutiklį, temperatūros matavimo tikslumas yra ±0,15 ℃.
