Thread Content
Исходя из принципа измерения температуры с использованием термопар, коррекция холодного конца является неотъемлемым элементом при измерении температуры с помощью термопар. Однако на практике её часто игнорируют. Как обеспечить точность коррекции холодного конца, является важным фактором для гарантии точности измерения температуры с помощью термопар. Кроме того, в приложениях, связанных с быстрым измерением температуры, мы часто уделяем большое внимание периоду дискретизации вторичных измерительных устройств, таких как собиратели данных, но при этом игнорируем время реакции термопар, что приводит к неправильному выбору термопар и, в результате, к снижению точности измерений температуры. Ниже мы кратко расскажем о компенсации холодного конца и времени отклика термопар. Коррекция холодного конца. Коррекция холодного конца в основном делится на внутреннюю и внешнюю. Схема внутренней компенсации показана на рисунке 1. Рисунок 1. Принцип внутренней компенсации. Внутренняя компенсация означает, что вторичные измерительные приборы, такие как регистраторы, обеспечивают компенсацию эффекта холодного конца. Для обеспечения точности внутренней компенсации, помимо использования высокоточных датчиков температуры, очень важно также обеспечить одинаковую температуру на контактах. Регистраторы Yokogawa обеспечивают изотермизацию контактов за счёт оптимальной настройки датчиков температуры (транзисторов) и использования технологии производства печатных плат с металлическим каркасом (см. рисунок 2). Тем не менее, когда температура окружающей среды, в которой находятся терминалы (измерительные приборы), резко меняется, это оказывает значительное влияние на результаты измерения температуры с помощью термопар. Поэтому крайне важно обеспечивать стабильность условий, в которых находятся измерительные приборы. Рисунок 2. Технология производства печатных плат с металлическим ядром. Принцип компенсации холодного края изложен на рисунке 3. Для дальнейшего повышения точности измерения температуры можно использовать внешний электронный компенсатор точки замерзания (ZERO-CON). Обратите внимание: соединение между внешним компенсатором и измерительными приборами осуществляется с помощью обычных проводов, а не термоэлектрических проводов. Рисунок 3. Принцип внешней компенсации. Время реакции термопары. Время реакции термопары в основном определяется диаметром провода термопары и типом обработки её передней части. Типы передней части термопары, показанные на рисунке 4, в основном делятся на три категории: с открытым выводом, с заземленным выводом и изолированный. Рисунок 4. Сравнение типов передней части термопары. Как видно, наиболее распространенные изоляционные термопары имеют более медленное время реакции по сравнению с двумя другими типами, однако обладают преимуществом в устойчивости к помехам. Количественная зависимость между типом обработки передней части термопары и диаметром провода и временем отклика описывается по-разному различными производителями датчиков температуры. Например, на рисунке 5 показана зависимость между диаметром провода и временем отклика термопар OMEGA из США (типа с заземлением/без защиты) в определенных условиях испытаний. Если выбирается изолированный термопара, константа времени отклика должна умножаться на 1,5. Время отклика определяется как время, необходимое для достижения 63,2% мгновенного изменения температуры. Условия тестирования: комнатная температура, атмосферное давление, скорость потока воздуха — 20 м/с. В применениях для измерения температуры на высоких скоростях время сбора данных прибором и время реакции термопары должны соответствовать друг другу. Рисунок 5. Зависимость диаметра провода термопары OMEGA от времени отклика