थर्मोकपल अंशांकन के लिए सही माप विधि क्या है?

थर्मोकपल अंशांकन विनियमन के लिए आवश्यक है कि मानक थर्मोकपल के संदर्भ टर्मिनलों और परीक्षण किए गए थर्मोकपल को अंशांकन के दौरान {{0}}} डिग्री में पेश किया जाए। कैलिब्रेशन कार्य में उपयोग किए जाने वाले कीमती धातु थर्मोकॉल्स (एस, आर, बी स्केल मार्क्स) के लिए, परीक्षण किए गए थर्मोकॉल्स के तार नरम और वायर के लिए आसान होते हैं; हालांकि, कम लागत वाले धातु थर्मोक्यूलेस के लिए अंशांकन कार्य में उपयोग किया जाता है, अधिकांश थर्मोकॉल्स के अपेक्षाकृत बड़े व्यास के कारण, संदर्भ अंत को 0 डिग्री में सीधे पेश करना मुश्किल है। इसलिए, मुआवजे के तारों का उपयोग अक्सर थर्मोकपल के मुक्त छोर को ठंड बिंदु में पेश करने के लिए किया जाता है, और फिर तांबे के तारों का उपयोग माप के लिए एक उच्च-सटीक डिजिटल मल्टीमीटर के वोल्टेज रेंज तक ले जाने के लिए किया जाता है।

थर्मोकपल अंशांकन प्रक्रिया के लिए सही माप विधि चित्र 1 में दिखाया गया है:

चित्रा 1 थर्मोकपल अंशांकन प्रक्रिया के दौरान सही माप विधि

1। तारों की भरपाई के सामान्य गलत कनेक्शन

① यह माना जाता है कि मुआवजे के तारों के साथ, ठंड बिंदु को समाप्त किया जा सकता है, जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है।

चित्रा 2 त्रुटि माप विधि थर्मोकपल अंशांकन प्रक्रिया के दौरान ठंड बिंदु का उपयोग नहीं करने की विधि

② यह माना जाता है कि मुआवजे के तारों को जोड़ना बेहतर है, न केवल थर्मोकपल और फ्रीजिंग पॉइंट के बीच, बल्कि फ्रीजिंग पॉइंट 0 डिग्री और उच्च-सटीक डिजिटल मल्टीमीटर के बीच भी, जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है।

चित्रा 3 में थर्मोकपल की जाँच करते समय, 0 डिग्री और डिजिटल फ़ंक्शन टेबल के बीच एक क्षतिपूर्ति तार का उपयोग करें

नीचे इन दो वायरिंग रूपों द्वारा उत्पन्न त्रुटियों का विश्लेषण किया गया है (क्षतिपूर्ति तारों में कोई मुआवजा त्रुटियां नहीं मानते हैं):

जब सही ढंग से जुड़ा हुआ है (चित्र 1 देखें), यदि थर्मोकपल का प्रकार y है और क्षतिपूर्ति तार yx है, तो मध्यवर्ती कंडक्टर के कानून को लागू करना, उच्च-सटीक डिजिटल मल्टीमीटर द्वारा स्वीकार किए गए वोल्टेज को प्राप्त किया जा सकता है:

Ez {{{0}} ey (t1, t3)+eyx (t3, t 0) ​​= ey (t1, t0) ------- सूत्र 1

थर्मोकपल के काम करने वाले छोर पर तापमान T1 बिल्कुल 0 डिग्री के सापेक्ष थर्मोइलेक्ट्रिक क्षमता है, और यह निर्धारित करने के लिए कि यह आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पैमाने की तुलना में सीधे पढ़ने की तुलना में की जा सकती है।

चित्रा 2 की स्थिति के लिए, इंटरमीडिएट कंडक्टर के कानून को लागू करना, उच्च-सटीक डिजिटल मल्टीमीटर द्वारा स्वीकार किए गए वोल्टेज है:

Ez=ey (t1, t3)+eyx (t3, t2)=ey (t1, t2) ------- फॉर्मूला 2

समीकरण (1) के साथ तुलना में, विद्युत मापक उपकरण का इनपुट पर्यावरण तापमान T2 0 डिग्री पर क्षमता से बिल्कुल अलग है:

EY (T1, T 0}) - EY (T1, T2)=ey (t2, t 0) --------------- सूत्र 3

यदि सत्यापन परिणाम चित्रा 2 में स्थिति के अनुसार थर्मोकपल के वास्तविक संभावित मूल्य से कम है, तो अंतर 0 डिग्री के सापेक्ष थर्मोकपल के परिवेश तापमान की क्षमता है।

चित्रा 3 की स्थिति के लिए, मध्यवर्ती कंडक्टर के कानून को लागू करते हुए, उच्च-सटीक डिजिटल मल्टीमीटर द्वारा स्वीकार किए गए वोल्टेज है:

Ez {{{{0}}} ey (t1, t3)+eyx (t3, t 0) - eyx (t 0, t2)=ey (t1, t 0 {}} {

काम के घंटों के परिणामों से, हालांकि फ्रीजिंग पॉइंट को जोड़ा गया था, उच्च-सटीक डिजिटल मल्टीमीटर को ठंड बिंदु से मुआवजे के तार को जोड़कर रिवर्स में मुआवजा दिया गया था। अंतिम परिणाम चित्रा 2 के समान है, जहां मापा मूल्य थर्मोकपल के वास्तविक संभावित मूल्य से कम है, और अंतर अभी भी 0 डिग्री के सापेक्ष थर्मोकपल के परिवेश तापमान की क्षमता है।

2। वायर की भरपाई के बजाय थर्मोकपल का उपयोग करने का सुझाव दें

थर्मोकपल अंशांकन में, क्षतिपूर्ति तारों का उपयोग अक्सर कम लागत वाले धातु थर्मोकॉल्स के कनेक्टिंग तारों के लिए किया जाता है, लेकिन थर्मोकपल क्षतिपूर्ति तारों की सटीकता आमतौर पर अधिक नहीं होती है। प्रासंगिक राष्ट्रीय मानकों के अनुसार, सटीक ग्रेड थर्मोकॉल्स के लिए तारों की भरपाई करने की सहिष्णुता एस-कपल्स के लिए ± 2.5 डिग्री और के-कपल्स के लिए ± 1.5 डिग्री है। यह थर्मोकपल अंशांकन के लिए बहुत अधिक त्रुटि का परिचय देता है और इसके परिणामस्वरूप योग्य थर्मोकॉल्स के लिए अयोग्य परिणाम हो सकते हैं।

अंशांकन में थर्मोकपल मुआवजा तारों का उपयोग करने का उद्देश्य कैलिब्रेशन के लिए आवश्यक t 0 (0 डिग्री) के लिए थर्मोकपल आउटपुट टर्मिनल पर तापमान T3 की भरपाई करना है (जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है)। अभ्यास के अनुसार, कम लागत वाले धातु थर्मोकॉल्स के अंशांकन के लिए, एक कामकाजी ग्रेड i {0। ग्रेड I थर्मोकॉल्स, मुआवजे के तारों के रूप में, अंशांकन से गुजरना चाहिए और सुधार मूल्यों का परिचय देना चाहिए, अन्यथा वे (0 की त्रुटियों का परिचय देंगे। 4-1। 5) डिग्री; कीमती धातु थर्मोकॉल्स के अंशांकन के लिए (विशेष रूप से एस और आर टाइप थर्मोकॉल्स के साथ {{1 0}}} मिमी की लंबाई के साथ, जो सीधे उनके छोटे तारों के कारण संदर्भ अंत थर्मोस्टैट में नहीं रखा जा सकता है, एक φ 0.3 मिमी एक ही ध्रुवीयता थर्मोकॉप वायर (एक सहिष्णुता के साथ)। थर्मोकपल परीक्षण किए गए थर्मोकपल के सकारात्मक और नकारात्मक ध्रुवों के लिए तार, और प्रभाव बहुत आदर्श है। कीमती धातु थर्मोकॉल्स के सत्यापन के लिए थर्मोकपल तारों का उपयोग वास्तव में आदर्श है, लेकिन लागत कम नहीं है। इसी क्षतिपूर्ति तारों का भी उपयोग किया जा सकता है, लेकिन उन्हें कैलिब्रेट किया जाना चाहिए और केवल सुधार के बाद उपयोग किया जाना चाहिए व्यावहारिक महत्व।

सिद्धांत रूप में, थर्मोकॉल्स के सजातीय कंडक्टर कानून के अनुसार, एक सजातीय कंडक्टर की थर्मोइलेक्ट्रिक क्षमता केवल दो छोरों के जंक्शन पर तापमान से संबंधित है, और गर्म इलेक्ट्रोड के साथ तापमान वितरण से स्वतंत्र है। तो थर्मोकपल सीधे एक थर्मोकपल तार के साथ जुड़ा हुआ है, और थर्मोकपल के दो इलेक्ट्रोड सीधे थर्मोकपल तार से ठंड बिंदु तक फैले हुए हैं, मध्यवर्ती तापमान T3 (चित्र 1 देखें) पर विचार किए बिना।

कनेक्शन के लिए क्षतिपूर्ति तारों का उपयोग करते हुए, यह आवश्यक है कि थर्मोकपल के दो कनेक्शन का तापमान T3 पर सुसंगत हो। हालांकि, वास्तविक सत्यापन में, थर्मोकपल का मुक्त अंत सत्यापन भट्ठी के अंत में स्थित है, और अंत में तापमान बहुत अधिक है। आसपास के क्षेत्र पर विकिरण और संवहन गर्मी हस्तांतरण का प्रभाव महत्वपूर्ण है, जिससे सत्यापित थर्मोकपल के मुक्त छोर पर लगातार तापमान प्राप्त करना मुश्किल हो जाता है। तो सत्यापन प्रक्रिया में, छोर पर असंगत तापमान के कारण होने वाली त्रुटि को थर्मोकपल के सत्यापन परिणामों में शामिल किया गया है। थर्मोकपल तारों के साथ जुड़ने से, भले ही थर्मोकपल के मुक्त छोर पर तापमान सुसंगत न हो, यह अंशांकन परिणामों को प्रभावित नहीं करता है।

3। तांबे के तारों का चयन और उपयोग

ठंड बिंदु में थर्मोकपल के मुक्त छोर का परिचय दें, और इसे ठंड बिंदु से तांबे के तारों का उपयोग करके उच्च-सटीक डिजिटल मल्टीमीटर के मापने के अंत से कनेक्ट करें। कुछ थर्मोकपल अंशांकन नियमों में ऐसे प्रावधान होते हैं, जबकि अन्य नहीं करते हैं। "काम के लिए कम लागत वाले धातु थर्मोकॉल्स" के सत्यापन नियमों के अनुसार, यह स्पष्ट रूप से आवश्यक है कि थर्मोकपल संदर्भ अंत के प्रमुख तारों को उसी सामग्री के तांबे के तारों का उपयोग करके जोड़ा जाना चाहिए, और संपर्क अच्छा होना चाहिए; यद्यपि "कीमती धातु थर्मोकॉल्स फॉर वर्क" के लिए सत्यापन नियम सत्यापन सिद्धांत के योजनाबद्ध आरेख में निर्धारित करते हैं कि थर्मोकपल के संदर्भ अंत को रूपांतरण स्विच (दिशात्मक स्विच) से जुड़ा होने की आवश्यकता है, वे यह निर्दिष्ट नहीं करते हैं कि किस प्रकार के लीड वायर का उपयोग करना है। इसलिए, कुछ कर्मियों ने अनावश्यक विवरण जोड़े हैं और मुआवजे के तारों का उपयोग किया है (वजह से त्रुटियों का विश्लेषण किया गया है)।

थर्मोकपल संदर्भ टर्मिनल के लीड तारों के लिए आवश्यकताएं काफी सख्त हैं। थर्मोकपल के दो ध्रुवों से जुड़े तारों को एक ही तांबे के तार का उपयोग करके दो खंडों में काट दिया जाना चाहिए और क्रमशः थर्मोकपल के दो ध्रुवों के संदर्भ टर्मिनलों से जुड़ा होना चाहिए (तांबे के तार की प्रतिरोधकता 2 0 डिग्री पर 0.01724 μ ω · m) से कम होनी चाहिए। क्योंकि वे एक ही तांबे के तार नहीं हैं, हालांकि उनकी प्रतिरोधकता आवश्यकताओं को पूरा करती है, उनके बीच भी अंतर हैं। इसलिए, दो तांबे के तारों से बनी जोड़ी तापमान अंतर के प्रभाव के तहत थर्मोकपल सर्किट में अतिरिक्त थर्मोइलेक्ट्रिक क्षमता उत्पन्न करेगी। इस इलेक्ट्रोमोटिव बल का परिमाण दो तांबे के तारों के बीच सामग्री में अंतर और तांबे के तारों के दो छोरों के बीच तापमान अंतर से संबंधित है, जो कि थर्मोकपल में कुछ त्रुटियों का परीक्षण किया जाएगा।

इसके अलावा, तांबे के तार और थर्मोकपल इलेक्ट्रोड के संदर्भ टर्मिनल के बीच संबंध में अच्छा संपर्क होना चाहिए। यह साबित हो गया है कि मछली के मुंह का उपयोग करने की विधि अभी भी कई अंशांकन कर्मियों द्वारा व्यापक रूप से अपनाई जाती है। हालाँकि, यह विधि {{{0}}} की एक त्रुटि का परिचय देगी।