วิธีตรวจสอบเทอร์โมอิเล็กทริกไพโรมิเตอร์

เทอร์โมอิเล็กทริกไพโรมิเตอร์เป็นชุดที่ประกอบด้วย จากตัวแปลงเทอร์โมอิเล็กทริก (เทอร์โมคัปเปิล), การชดเชยและการเชื่อมต่อสายไฟที่เชื่อมต่อและอุปกรณ์การวัดหรือการบันทึกที่ระบุ ด้วยเหตุนี้จึงสามารถใช้มิลลิโวลต์มิเตอร์แบบพกพาหรือแบบแผงหรือโพเทนชิออมิเตอร์แบบอัตโนมัติก็ได้

เทอร์โมอิเล็กทริกไพโรมิเตอร์โบราณจากปี 1910

เทอร์โมอิเล็กทริกไพโรมิเตอร์แบบดิจิตอลสมัยใหม่

หากใช้มิลลิโวลต์มิเตอร์ภายใต้สภาวะการทำงาน ความต้านทานไฟฟ้าของเทอร์โมคัปเปิล การชดเชย และสายต่อภายใน ± 0.1 โอห์มจะต้องเท่ากับที่ระบุบนสเกลของมิลลิโวลต์มิเตอร์ ขนาด R int.

ความต้านทานวงจรของเทอร์โมคัปเปิลจะถูกปรับให้เป็นค่าที่ต้องการโดยใช้ขดลวดชดเชยที่ต่ออนุกรมกับเทอร์โมคัปเปิล

การตรวจสอบการอ่านค่าของเทอร์โมคัปเปิลในบางครั้งดำเนินการในชุดที่สมบูรณ์ โดยไม่มีการสอบเทียบเทอร์โมคัปเปิลล่วงหน้ารวมอยู่ในองค์ประกอบในกรณีนี้ เทอร์โมคัปเปิลที่เชื่อมต่อกับมิลลิโวลต์มิเตอร์หรือโพเทนชิโอมิเตอร์อัตโนมัติจะถูกวางไว้กับเทอร์โมคัปเปิลอ้างอิงในเตาอบสอบเทียบ

หากอุณหภูมิของปลายเทอร์โมคัปเปิลที่ว่างแตกต่างจาก 0 ° C เมื่อวงจรของมิลลิโวลต์มิเตอร์เปิดอยู่ ตัวแก้ไขจะปรับลูกศรเป็นเครื่องหมายบนสเกลที่ตรงกับอุณหภูมิของปลายที่ว่าง

การดำเนินการนี้ไม่จำเป็นหากใช้โพเทนชิออมิเตอร์อัตโนมัติหรือมิลลิโวลต์มิเตอร์ที่สอบเทียบอย่างเหมาะสมพร้อมกับอุปกรณ์สำหรับแก้ไขอุณหภูมิอัตโนมัติของปลายเทอร์โมคัปเปิลในชุดไพโรมิเตอร์ ในกรณีเหล่านี้ ต้องนำสายไฟชดเชยไปที่ขั้วของอุปกรณ์วัด

เทอร์โมคัปเปิล

ด้วยการค่อยๆ เพิ่มกระแสในเตาอบสอบเทียบโดยใช้เทอร์โมคัปเปิลอ้างอิง อุณหภูมิของเตาอบจะถูกตั้งค่าทีละหลายๆ องศา ทำให้เตาอบมีเสถียรภาพที่แต่ละอุณหภูมิเป็นเวลาหลายนาที

ค่าของอุณหภูมิที่กำหนดในเตาเผาถูกกำหนดโดยเทอร์โม-EMF ของเทอร์โมคัปเปิลอ้างอิงที่อ่านโดยโพเทนชิออมิเตอร์ในห้องปฏิบัติการ และในขณะเดียวกัน (โดยไม่ต้องแตะ) จะอ่านค่าของอุปกรณ์วัดไพโรเมตริก

หลังจากถึงขีดจำกัดสูงสุดของมาตราส่วนของอุปกรณ์วัดแล้ว อุณหภูมิในเตาเผาจะค่อยๆ ลดลง และในลำดับที่กลับกัน การอ่านค่าของอุปกรณ์วัดจะทำซ้ำที่อุณหภูมิใกล้เคียงกันโดยประมาณในเตาเผาเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น

สำหรับค่าอุณหภูมิเตาอบแต่ละค่า ให้หาค่าเฉลี่ยที่อ่านได้ของอุปกรณ์จากค่าที่อ่านได้เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นและลดลง

ข้อผิดพลาดในการอ่านค่าไพโรมิเตอร์นั้นเกิดจากความแตกต่างระหว่างค่าตัวเลข - การอ่านค่าเฉลี่ยของอุปกรณ์และอุณหภูมิในเตาเผาที่กำหนดโดยเทอร์โม-EMF ของเทอร์โมคัปเปิลอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่างการอ่านค่าของเครื่องมือวัดที่มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นและลดลงในเตาเผาเป็นลักษณะการเปลี่ยนแปลงในการอ่านของไพโรมิเตอร์

วิธีการตรวจสอบการอ่านค่าเทอร์โมอิเล็กทริกไพโรมิเตอร์นี้ไม่มีประสิทธิภาพมากนัก เนื่องจากต้องใช้เวลาพอสมควรในการตรวจสอบหนึ่งชุด ดังนั้น วิธีการสอบเทียบแบบเย็นของเทอร์โมอิเล็กทริกไพโรมิเตอร์จึงสะดวกกว่า เป็นดังนี้.

ก่อนหน้านี้ เทอร์โมคัปเปิลที่ตั้งใจจะรวมไว้ในชุดไพโรมิเตอร์จะต้องผ่านการสอบเทียบส่วนบุคคลในช่วงอุณหภูมิที่สอดคล้องกับช่วงมาตราส่วนของอุปกรณ์วัดและค่าของเทอร์โม-EMF สำหรับอุณหภูมิของจุดสิ้นสุดการทำงานที่สอดคล้องกัน ตามเครื่องหมายตัวเลขที่กำหนดบนมาตราส่วนของเครื่องมือวัด

นอกจากนี้ หากใช้โพเทนชิออมิเตอร์แบบอัตโนมัติเป็นอุปกรณ์วัด แรงดันไฟฟ้าเท่ากับค่าตัวเลขของเทอร์โม-EMF ของเทอร์โมคัปเปิลจะถูกนำไปใช้กับขั้วต่อโดยใช้โพเทนชิออมิเตอร์ในห้องปฏิบัติการ การเบี่ยงเบนของโพเทนชิออมิเตอร์ที่อ่านได้จากตัวเลขสเกลคือข้อผิดพลาดของไพโรมิเตอร์ที่กำลังตรวจสอบ

เมื่อทำการทดสอบเทอร์โมคัปเปิลแบบเทอร์โมคัปเปิลที่มีแพลทินัม-โรเดียม-แพลทินัม ควรสังเกตว่าส่วนของเทอร์โมคัปเปิลที่อยู่ในเตาเผาที่อุณหภูมิสูงจะเปลี่ยนความต้านทานไฟฟ้าอย่างมีนัยสำคัญปริมาณที่ Rin ของไพโรมิเตอร์เปลี่ยนแปลงตามผลลัพธ์สามารถกำหนดได้โดยการคำนวณ

ค่าความคลาดเคลื่อนทางเครื่องมือของเทอร์โมอิเล็กทริกไพโรมิเตอร์ ซึ่งเป็นชุดของเทอร์โมคัปเปิลและอุปกรณ์การวัด สามารถกำหนดได้อย่างง่ายดายโดยการสรุปค่าความคลาดเคลื่อนของแต่ละส่วนประกอบในชุด

ดังนั้น ตัวอย่างเช่น สำหรับไพโรมิเตอร์ที่ประกอบด้วยเทอร์โมคัปเปิลที่มีค่าความคลาดเคลื่อนในการสอบเทียบที่ ± 0.75% และคลาส 1.5 เมตร ค่าความคลาดเคลื่อนจะอยู่ที่ ± 2.25% ของขีดจำกัดการวัดสูงสุดของไพโรมิเตอร์

หากมีการตรวจสอบเทอร์โมอิเล็กทริกไพโรมิเตอร์ทีละรายการ ข้อผิดพลาดของเครื่องมือทั้งหมดเมื่อทำการวัดอุณหภูมิด้วยไพโรมิเตอร์ดังกล่าวจะประเมินตามค่าของข้อผิดพลาดที่เป็นไปได้ของเทอร์โมคัปเปิล สายชดเชย และอุปกรณ์การวัดตามระดับความแม่นยำของ หลัง.

ในการอ่านเทอร์โมอิเล็กทริกไพโรมิเตอร์โดยใช้มิลลิโวลต์มิเตอร์เป็นอุปกรณ์วัด ข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบอาจเกิดขึ้นเนื่องจากความแตกต่างระหว่างค่าความต้านทานของวงจรภายนอกภายใต้สภาวะการทำงานและค่าที่ได้รับระหว่างการสอบเทียบไพโรมิเตอร์

ในการเชื่อมต่อนี้มักจำเป็นต้องวัดความต้านทานของวงจรภายนอกของไพโรมิเตอร์ด้วยเทอร์โมคัปเปิลที่ติดตั้งในเตาอบที่อุ่น

ในกรณีนี้ (เมื่อต่อวงจรเทอร์โมคัปเปิลเข้ากับแขนของวงจรสะพานวัดความต้านทานทั่วไป) นอกจากแหล่งกระแสที่ป้อนวงจรแล้ว แหล่งที่สอง (เทอร์โมคัปเปิล) จะปรากฏในวงจร ในกรณีนี้ การทำงานปกติของวงจรบริดจ์จะถูกรบกวน

ในเทอร์โมอิเล็กทริกไพโรมิเตอร์ ซึ่งรวมถึงโพเทนชิโอมิเตอร์อัตโนมัติที่ติดตั้งสเกลจบการศึกษา การเปลี่ยนแปลงในเทอร์โม-EMF ของเทอร์โมคัปเปิลที่เกิดจากความผันผวนของอุณหภูมิของปลายอิสระจะได้รับการแก้ไขโดยอัตโนมัติโดยใช้อุปกรณ์ที่ติดตั้งในโพเทนชิออมิเตอร์

สำหรับการทำงานปกติของอุปกรณ์นี้ จำเป็นเพียงให้ปลายสายชดเชยจากเทอร์โมคัปเปิลเชื่อมต่อโดยตรงกับขั้วของโพเทนชิออมิเตอร์

ต้องปฏิบัติตามกฎเดียวกันนี้เมื่อติดตั้งไพโรมิเตอร์ที่มีมิลลิโวลต์มิเตอร์พร้อมกับตัวแก้ไขไบเมทัลลิคที่จะปรับเข็มของมิลลิโวลต์มิเตอร์เมื่อวงจรเทอร์โมคัปเปิลเสียเป็นเครื่องหมายสเกลที่สอดคล้องกับอุณหภูมิของมิลลิโวลต์มิเตอร์เอง

ในทางปฏิบัติของการวัดอุณหภูมิในอุตสาหกรรม มักจำเป็นต้องใส่เทอร์โมคัปเปิลลงในช่องว่างที่มีสนามไฟฟ้าแรงสูง ตัวอย่างเช่น เงื่อนไขในการวัดอุณหภูมิของเหล็กเหลว ในเตาอาร์คไฟฟ้า.

การลดลงอย่างมากของคุณสมบัติการเป็นฉนวนไฟฟ้าของอุปกรณ์เซรามิกของเทอร์โมคัปเปิลที่อุณหภูมิสูงนำไปสู่ความจริงที่ว่ากระแสสลับของความถี่อุตสาหกรรมที่มีแรงดันไฟฟ้าถึงในบางกรณี หลายสิบโวลต์แทรกซึมเข้าไปในวงจรของเทอร์โมคัปเปิล

การต่อสายดินของเทอร์โมคัปเปิลไม่ได้ช่วยให้สามารถกำจัดปิ๊กอัพ AC ที่ผิดเพี้ยนได้อย่างเหมาะสมเสมอไป วิธีที่รุนแรงกว่านั้นคือการรวมความจุและความเหนี่ยวนำในวงจรเทอร์โมคัปเปิล