Cách kiểm tra hỏa kế nhiệt điện
Nhiệt kế nhiệt điện là một bộ bao gồm từ một bộ chuyển đổi nhiệt điện (cặp nhiệt điện), bù và kết nối các dây được kết nối với nó và một thiết bị đo chỉ báo hoặc ghi. Như vậy, có thể sử dụng một millivoltmeter di động hoặc bảng điều khiển hoặc chiết áp tự động.
Hỏa kế nhiệt điện cổ từ năm 1910
Hỏa kế nhiệt điện kỹ thuật số hiện đại
Nếu sử dụng milivôn kế trong các điều kiện vận hành, điện trở của cặp nhiệt điện, dây bù và dây nối trong phạm vi ± 0,1 ohm phải bằng giá trị được chỉ định trên thang đo của milivôn kế cường độ R int.
Điện trở mạch của cặp nhiệt điện được điều chỉnh đến giá trị yêu cầu bằng cuộn dây bù nối tiếp với cặp nhiệt điện.
Việc kiểm tra số đọc của hỏa kế nhiệt điện đôi khi được thực hiện trong một bộ hoàn chỉnh mà không cần hiệu chuẩn trước cặp nhiệt điện có trong thành phần của nó.Trong trường hợp này, cặp nhiệt điện được kết nối với millivoltmeter hoặc chiết áp tự động được đặt cùng với cặp nhiệt điện tham chiếu trong lò hiệu chuẩn.
Nếu nhiệt độ của các đầu tự do của cặp nhiệt điện khác 0 ° C, thì khi mở mạch milivôn kế, bộ hiệu chỉnh sẽ điều chỉnh mũi tên của nó đến vạch trên thang đo tương ứng với nhiệt độ của các đầu tự do.
Hoạt động này là không cần thiết nếu một chiết áp tự động được hiệu chuẩn phù hợp hoặc millivoltmeter được trang bị một thiết bị để tự động điều chỉnh nhiệt độ của các đầu tự do của cặp nhiệt điện được sử dụng trong bộ hỏa kế. Trong những trường hợp này, dây bù phải được đưa đến các cực của thiết bị đo.
Cặp nhiệt điện
Bằng cách tăng dần dòng điện trong lò hiệu chuẩn bằng cách sử dụng cặp nhiệt điện tham chiếu, nhiệt độ lò được đặt lần lượt qua hàng trăm độ, ổn định lò ở mỗi nhiệt độ trong vài phút.
Giá trị của nhiệt độ được thiết lập trong lò được xác định bằng nhiệt EMF của cặp nhiệt điện tham chiếu được đọc bởi một chiết áp trong phòng thí nghiệm, đồng thời (không nhấn) các chỉ số của thiết bị đo nhiệt kế được đọc.
Sau khi đạt đến giới hạn trên của thang đo của thiết bị đo, nhiệt độ trong lò giảm dần và theo thứ tự ngược lại, các số đọc của thiết bị đo được lặp lại ở cùng nhiệt độ trong lò khi nhiệt độ tăng lên.
Đối với mỗi giá trị của nhiệt độ lò, tìm giá trị đọc trung bình của thiết bị từ các giá trị đọc khi nhiệt độ tăng và giảm.
Lỗi trong số đọc của nhiệt kế được thiết lập là sự khác biệt giữa các giá trị số - số đọc trung bình của thiết bị và nhiệt độ trong lò được xác định bởi nhiệt EMF của cặp nhiệt điện tham chiếu.
Sự khác biệt giữa số đọc của dụng cụ đo với sự tăng và giảm nhiệt độ trong lò đặc trưng cho sự thay đổi số đọc của hỏa kế.
Phương pháp kiểm tra số đọc nhiệt kế nhiệt điện này không hiệu quả lắm vì nó đòi hỏi một lượng thời gian đáng kể để kiểm tra một bộ. Do đó, phương pháp hiệu chuẩn lạnh của nhiệt kế nhiệt điện thuận tiện hơn. Nó là như sau.
Cặp nhiệt điện dự định được đưa vào bộ hỏa kế trước đây phải được hiệu chuẩn riêng trong phạm vi nhiệt độ tương ứng với phạm vi thang đo của thiết bị đo và các giá trị của EMF nhiệt của nó đối với nhiệt độ của đầu làm việc tương ứng đến vạch số xác định trên thang đo của thiết bị đo.
Ngoài ra, nếu một chiết áp tự động được sử dụng làm thiết bị đo, thì các điện áp bằng với các giá trị số EMF nhiệt của cặp nhiệt điện được áp dụng cho các cực của nó bằng chiết áp phòng thí nghiệm. Độ lệch của số đọc chiết áp so với số tỷ lệ là lỗi của hỏa kế đang được kiểm tra.
Khi thử nghiệm nhiệt kế nhiệt điện bao gồm cặp nhiệt điện bạch kim-rhodium-bạch kim, cần lưu ý rằng phần của cặp nhiệt điện nằm trong lò ở nhiệt độ cao làm thay đổi đáng kể điện trở của nó.Kết quả là lượng mà Rin của hỏa kế thay đổi có thể được xác định bằng tính toán.
Dung sai sai số dụng cụ của hỏa kế nhiệt điện, là một tập hợp các cặp nhiệt điện và thiết bị đo, rõ ràng có thể được xác định dễ dàng bằng cách tính tổng dung sai của từng thành phần trong tập hợp theo phương pháp số học.
Do đó, ví dụ, đối với hỏa kế bao gồm cặp nhiệt điện có dung sai sai số hiệu chuẩn là ± 0,75% và loại 1,5 mét, dung sai sẽ là ± 2,25% giới hạn đo trên của hỏa kế.
Nếu một hỏa kế nhiệt điện được kiểm tra riêng lẻ, thì tổng sai số thiết bị khi đo nhiệt độ bằng hỏa kế đó được ước tính dựa trên các giá trị sai số có thể có của cặp nhiệt điện, dây bù và thiết bị đo theo cấp chính xác của cái sau.
Khi đọc nhiệt kế nhiệt điện sử dụng millivoltmeter làm thiết bị đo, lỗi hệ thống có thể xảy ra do sự khác biệt giữa giá trị điện trở của mạch ngoài trong điều kiện vận hành và giá trị lấy trong quá trình hiệu chuẩn nhiệt kế.
Trong kết nối này, thường cần phải đo điện trở của mạch ngoài của hỏa kế bằng một cặp nhiệt điện được gắn trong lò nung nóng.
Trong trường hợp này (khi mạch cặp nhiệt điện được nối với nhánh của mạch cầu đo điện trở thông thường), ngoài nguồn dòng cấp cho mạch, trong mạch sẽ xuất hiện một nguồn thứ hai (cặp nhiệt điện). Trong trường hợp này, hoạt động bình thường của mạch cầu sẽ bị xáo trộn.
Trong hỏa kế nhiệt điện, bao gồm một chiết áp tự động được trang bị thang chia độ, sự thay đổi nhiệt điện từ của cặp nhiệt điện gây ra bởi sự dao động nhiệt độ của các đầu tự do của nó được tự động điều chỉnh bằng một thiết bị được tích hợp trong chiết áp.
Đối với hoạt động bình thường của thiết bị này, chỉ cần kết nối trực tiếp các đầu của dây bù từ cặp nhiệt điện với các đầu của chiết áp.
Quy tắc tương tự phải được tuân thủ khi lắp đặt một hỏa kế bao gồm một millivoltmeter được trang bị bộ hiệu chỉnh lưỡng kim để điều chỉnh kim của millivoltmeter khi mạch cặp nhiệt điện bị đứt đến vạch tỷ lệ tương ứng với nhiệt độ của chính millivoltmeter.
Trong thực tế đo nhiệt độ công nghiệp, thường cần phải đưa cặp nhiệt điện vào không gian có điện trường mạnh. Đây là, ví dụ, các điều kiện để đo nhiệt độ của thép lỏng trong lò hồ quang điện.
Sự giảm mạnh tính chất cách điện của các phụ kiện gốm của cặp nhiệt điện ở nhiệt độ cao dẫn đến thực tế là một dòng điện xoay chiều có tần số công nghiệp với điện áp trong một số trường hợp đạt tới hàng chục vôn đi vào mạch của cặp nhiệt điện.
Việc nối đất cho cặp nhiệt điện không phải lúc nào cũng cho phép loại bỏ hoàn toàn các bộ thu AC bị biến dạng. Một phương pháp triệt để hơn là bao gồm điện dung và độ tự cảm trong mạch cặp nhiệt điện.