थर्मोकपल तापमान माप का सिद्धांत और चूने के भट्टों में इसके आवेदन

थर्मोकॉल्स औद्योगिक सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले तापमान का पता लगाने वाले घटकों में से एक हैं, इसके फायदे हैं: result उच्च माप सटीकता। क्योंकि थर्मोकपल को मापा जा रहा ऑब्जेक्ट के सीधे संपर्क में है, यह इंटरमीडिएट मीडियम वाइड माप रेंज से प्रभावित नहीं होता है। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले थर्मोकॉल्स -50 ~ +1600 की डिग्री से लगातार माप सकते हैं, और कुछ विशेष थर्मोकॉउल - 269 डिग्री (जैसे कि गोल्ड आयरन निकेल क्रोमियम थर्मोकपल) के रूप में कम माप सकते हैं, +2800 डिग्री (जैसे कि टुंगस्टेन रेनियम थर्मोकॉर) तक। थर्मोकॉल्स आमतौर पर दो अलग -अलग प्रकार के धातु तारों से बने होते हैं, और आकार या खोलने से सीमित नहीं होते हैं। उनके पास बाहर की तरफ सुरक्षात्मक आस्तीन हैं, जिससे वे उपयोग करने के लिए बहुत सुविधाजनक हैं।
1.1 थर्मोकपल तापमान माप का मूल सिद्धांत
एक बंद सर्किट बनाने के लिए कंडक्टरों या अर्धचालक ए और बी के दो अलग -अलग सामग्रियों को वेल्ड करें। जब कंडक्टरों ए और बी के दो लगाव बिंदुओं के बीच तापमान अंतर होता है, तो उनके बीच एक इलेक्ट्रोमोटिव बल उत्पन्न होता है, जिसके परिणामस्वरूप सर्किट में एक निश्चित परिमाण का वर्तमान होता है। इस घटना को थर्मोइलेक्ट्रिक प्रभाव के लिए कहा जाता है। थर्मोकॉल्स इस प्रभाव का उपयोग करके काम करते हैं।
1.2 प्रकार और थर्मोकॉल्स के संरचनात्मक रूप
(1) थर्मोकॉल्स के प्रकार
आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले थर्मोकॉल्स को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: मानकीकृत थर्मोकॉल्स और गैर मानकीकृत थर्मोकॉल्स। मानकीकृत थर्मोकॉल्स थर्मोकॉल्स को संदर्भित करते हैं जो थर्मोइलेक्ट्रिक क्षमता और तापमान, स्वीकार्य त्रुटियों के बीच उनके संबंधों के लिए राष्ट्रीय मानकों में निर्दिष्ट हैं, और एक एकीकृत मानक पैमाने हैं। गैर -मानकीकृत थर्मोकॉउल का उपयोग मानकीकृत थर्मोकॉउल की तुलना में एक निश्चित सीमा या परिमाण के क्रम के भीतर किया जाता है, आमतौर पर कोई एकीकृत अंशांकन तालिका नहीं होती है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से कुछ विशेष अवसरों में माप के लिए किया जाता है,
(२) थर्मोकपल का संरचनात्मक रूप
थर्मोकपल के विश्वसनीय और स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए, इसकी संरचनात्मक आवश्यकताएं इस प्रकार हैं:
① दो थर्मोइलेक्ट्रिक इलेक्ट्रोड की वेल्डिंग जो थर्मोकपल बनाती है
② दो थर्मोइलेक्ट्रिक इलेक्ट्रोड को लघु सर्किट को रोकने के लिए एक दूसरे से अच्छी तरह से अछूता होना चाहिए;
③ क्षतिपूर्ति तार और थर्मोकपल के मुक्त छोर के बीच संबंध सुविधाजनक और विश्वसनीय होना चाहिए;
④ सुरक्षात्मक आस्तीन को थर्मोइलेक्ट्रिक इलेक्ट्रोड और हानिकारक मीडिया के बीच पर्याप्त अलगाव सुनिश्चित करना चाहिए।
(3) थर्मोकपल कोल्ड एंड का तापमान मुआवजा
इस तथ्य के कारण कि थर्मोकॉल्स की सामग्री आम तौर पर महंगी होती है (विशेष रूप से कीमती धातुओं का उपयोग करते समय), और तापमान मापने के बिंदु और उपकरण के बीच की दूरी बहुत दूर होती है, ताकि थर्मोकपल सामग्री को बचाने और लागत को कम करने के लिए, मुआवजा तारों का उपयोग आमतौर पर थर्मोकपल के ठंडे अंत (मुक्त अंत) को एक तापमान स्थिर नियंत्रण कक्ष में करने के लिए किया जाता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि थर्मोकपल मुआवजा तार केवल थर्मोइलेक्ट्रिक इलेक्ट्रोड का विस्तार करने का कार्य करता है, जिससे थर्मोकपल के ठंडे छोर को नियंत्रण कक्ष में इंस्ट्रूमेंट टर्मिनल में स्थानांतरित किया जाता है। यह स्वयं तापमान माप पर ठंडे छोर पर तापमान परिवर्तन के प्रभाव को समाप्त नहीं कर सकता है और इसका मुआवजा प्रभाव नहीं है। इसलिए, तापमान माप पर ठंडे अंत तापमान में बदलाव के प्रभाव की भरपाई के लिए अन्य सुधार विधियों की आवश्यकता होती है।
थर्मोकपल मुआवजे के तारों का उपयोग करते समय, मॉडल मिलान पर ध्यान दिया जाना चाहिए, ध्रुवीयता को गलत तरीके से जोड़ा नहीं जा सकता है, और मुआवजे के तार और थर्मोकपल के बीच कनेक्शन के अंत में तापमान 100 डिग्री से अधिक नहीं हो सकता है।
(4) तापमान मापने वाले उपकरणों का वर्गीकरण
तापमान माप उपकरणों को तापमान माप विधियों के आधार पर दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: संपर्क और गैर-संपर्क। सामान्यतया, संपर्क तापमान मापने वाले उपकरण अपेक्षाकृत सरल, विश्वसनीय हैं, और उच्च माप सटीकता है; हालांकि, तापमान मापने वाले तत्व और मापा माध्यम के बीच पर्याप्त गर्मी विनिमय की आवश्यकता के कारण, और थर्मल संतुलन तक पहुंचने के लिए एक निश्चित मात्रा में समय की आवश्यकता है, तापमान माप में देरी होती है। इसी समय, उच्च तापमान प्रतिरोधी सामग्री की सीमाओं के कारण, इसे बहुत उच्च तापमान माप पर लागू नहीं किया जा सकता है। गैर संपर्क साधन तापमान माप तापमान को मापने के लिए थर्मल विकिरण के सिद्धांत पर आधारित है। तापमान मापने वाले तत्व को मापा माध्यम के संपर्क में रहने की आवश्यकता नहीं है, एक विस्तृत तापमान माप सीमा है, तापमान माप की ऊपरी सीमा तक सीमित नहीं है, और मापा वस्तु के तापमान क्षेत्र को नुकसान नहीं पहुंचाता है। प्रतिक्रिया की गति आम तौर पर तेज होती है; हालांकि, बाहरी कारकों जैसे कि वस्तु की उत्सर्जन, माप दूरी, धुएं और जल वाष्प के कारण, माप त्रुटि अपेक्षाकृत बड़ी है।
चूने भट्ठा में दो थर्मोकॉल्स का अनुप्रयोग
2.1 शर्तें कि गैस में फायर किए गए चूने के भट्ठा में इस्तेमाल होने पर थर्मोकॉल को पूरा करना चाहिए
1) तापमान विशेषता वक्र को आवश्यक माप तापमान सटीकता को पूरा करना चाहिए;
2) आउटपुट सिग्नल को संसाधित करना आसान है;
3) बहाव और समय भिन्नता अपेक्षाकृत छोटी होती है, और अंतर्विरोध होती है;
4) तापमान के अलावा भौतिक मात्रा के प्रति संवेदनशील नहीं
5) छोटा आकार, स्थापित करने में आसान;
6) अच्छे यांत्रिक, रासायनिक और विकिरण प्रतिरोध गुण हैं;
7) सुरक्षित और गैर विषैले।
2.2 त्रुटि कारक और थर्मोकपल का पता लगाने के लिए सावधानियां
1) यदि सेंसर की विधानसभा विधि अनुचित है, तो यह सेंसर के तापमान को मापा तापमान से अलग होने का कारण बनेगा;
2) अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान और सेंसर की स्वीकार्य त्रुटि पर ध्यान दें;
3) सेंसर के काम के समय पर ध्यान दें;
4) मुआवजे के तारों और थर्मोकॉल्स के शीतलन मुआवजे से त्रुटियां हो सकती हैं;
5) परीक्षण उपकरणों की त्रुटियों पर भी ध्यान दिया जाना चाहिए।
2.3 आसपास के वातावरण पर थर्मोकपल के उपयोग का प्रभाव
1) चुंबकीय क्षेत्र
थर्मोकपल सामग्री कम परमाणु रिक्ति के कारण उच्च दबाव वाले वातावरण में संरचनात्मक परिवर्तनों से गुजर सकती है, और तापमान ढाल क्षेत्रों में अतिरिक्त दबाव का भी अनुभव हो सकती है। उच्च वोल्टेज उपकरणों को सही ढंग से डिज़ाइन किया जा सकता है और इसके प्रभाव को कम करने के लिए माप वार्म सर्किट के लिए यथोचित रूप से व्यवस्थित किया जा सकता है।
2) परमाणु विकिरण
थर्मोकपल सामग्री, थर्मल न्यूट्रॉन के विकिरण के तहत, कुछ तत्वों के अस्थिर आइसोटोप में परिवर्तन के कारण थर्मोइलेक्ट्रिक ऊर्जा में परिवर्तन से गुजरती है, जो तब अन्य तत्वों में क्षय हो जाती है। इसलिए, छोटे न्यूट्रॉन क्रॉस-सेक्शन और कोई अस्थिर आइसोटोप के साथ थर्मोकपल सामग्री का चयन नहीं किया जाता है।