بحث در مورد روش کالیبراسیون دماسنج ترموکوپل

بحث در مورد روش کالیبراسیون دماسنج ترموکوپل

اکثر دماسنج های ترموکوپل دارای سیستم جبران اتصال سرد هستند و برای رفع خطای سیم جبران از روش "مستقیم جستجوی مقدار جبران" استفاده می کنیم. از یک ژنراتور ولتاژ DC پایدار یا یک کالیبراتور دمای ترموکوپل به عنوان منبع استفاده کنید و از یک مولتی متر دیجیتال با دقت بالا به عنوان استاندارد اصلی برای نظارت استفاده کنید تا دماسنج ترموکوپل با دقت بالا را کالیبره کنید. در عین حال، جبران اتصال سرد به طور جداگانه اندازه گیری می شود تا دماسنج ترموکوپل با دقت بالا کالیبره شود.

1. طرح کالیبراسیون

1. اصل کالیبراسیون و نمودار مدار معمولی
یک ژنراتور ولتاژ DC با عملکرد پایدار یا یک کالیبراتور دمای ترموکوپل می تواند پتانسیل ترموالکتریک نقطه دمای کالیبراسیون مورد نیاز دماسنج ترموکوپل را از طریق کلیدهای دیجیتال وارد کند. مقدار پتانسیل ترموالکتریک شبیه سازی شده توسط یک مولتی متر دیجیتالی با دقت بالا به عنوان استاندارد اصلی برای تنظیم پتانسیل ترموالکتریک خروجی کالیبراتور دمای ترموکوپل نظارت می شود. نمونه‌برداری تبدیل (یا تقویت، فیلتر کردن و نمونه‌برداری تبدیل A/D در تراشه A/D) برای به دست آوردن اطلاعات دیجیتالی سیگنال، و در نهایت از طریق میکرو کامپیوتر تک‌تراشه (یا سیستم تعبیه‌شده) برای محاسبه اطلاعات دیجیتال جمع‌آوری‌شده در مقدار دمای مربوطه از طریق نرم افزار در همان زمان، دمای اتصال سرد که به طور خودکار توسط مدار اندازه‌گیری اتصال سرد اندازه‌گیری می‌شود، توسط پتانسیل ترموالکتریک جبرانی ایجاد شده توسط اختلاف دما بین سیم جبران در انتهای اندازه‌گیری و انتهای نقطه انجماد جبران می‌شود.

2. جبران اتصال سرد

(1) ضرورت جبران اتصال سرد
از آنجایی که روش جبران اتصال سرد به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد، اکثر ابزارهای ثانویه دما که با ترموکوپل ها استفاده می شوند دارای سیستم جبران اتصال سرد هستند و تشخیص چنین ابزارهایی بخش مهمی از تشخیص ابزار ثانویه دما است. با مراجعه به مقررات تأیید JJG617-1996 «تنظیم کننده دمای دیجیتالی»، روش مورد استفاده برای تشخیص خطای اصلی دستگاه ثانویه دمای دیجیتال مورد استفاده با ترموکوپل، قرار دادن سیم جبرانی متصل به دستگاه تحت آزمایش است. وارد دستگاه نقطه انجماد شده و سپس سیم مسی را به منبع سیگنال وصل کرده و سیگنال ولتاژ DC را برای اندازه گیری خطای دستگاه وارد کنید. جنبه های زیر را در نظر بگیرید: اگرچه سیم جبرانی دارای مقدار تصحیح در 20 درجه است، عدم قطعیت گسترش یافته خود مقدار تصحیح U=0.3 درجه (k=2) است. تغییرات تنش ناشی از اکسیداسیون و خمش مواد باعث تغییر تدریجی عملکرد و ناپایداری ترموکوپل می شود. تفاوت در مقدار تصحیح ناشی از اختلاف دما، دمای اتصال سرد لزوماً 20 درجه نیست و مقدار تصحیح همیشه داده های تصحیح در 20 درجه است، یک خطای خاص وجود دارد. خطای وارد شده توسط سیم جبران با یافتن مستقیم مقدار جبران حذف می شود.

(2) روش جبران اتصال سرد
برای کاهش خطای ناشی از سیم جبران، سعی کنید به جای دستگاه نقطه انجماد از یک مخزن دمای ثابت استفاده کنید که بتواند دما را در حدود 20 درجه تنظیم کند. دمای حمام دمای ثابت را روی T{1}} درجه تنظیم کنید، یک سر سیم جبران اتصال کوتاه شده و وارد حمام دمای ثابت می شود و سر دیگر مستقیماً به دستگاه مورد آزمایش وصل می شود (بالا دستگاه مولتی متر دیجیتال دقیق). اگر دستگاه مورد آزمایش دارای عملکرد کالیبراسیون صفر است، ابتدا صفر را کالیبره کنید. پس از ثابت ماندن انتهای سرد ابزار مورد آزمایش، مقدار پتانسیل Δe را در این زمان اندازه گیری کنید و آن را مطابق فرمول (1) به مقدار دما ΔT تبدیل کنید: که در آن: ——مقدار پتانسیل تفاضلی ترموکوپل در 20 درجه .