Temperatur Kalibrierung

 thermoelemente

Eine der meisten verwendet temperatur messung und sensing werkzeug ist die thermoelement draht. Die Verwendung von Thermoelementen findet fast überall in einem Temperaturmessprozess statt.

Es ist meist integrierte auf Temperatur Controller und Indikatoren als sensor zu erkennen temperatur wie auf öfen, inkubatoren, wasser heizungen, thermo-hygrometer und andere prozesse, die erfordern temperatur überwachung.

Es wird auch als Sonde für einige Thermometer verwendet, die in Fleisch- oder Lebensmittelthermometern verwendet werden, und als Oberflächensonde, die in Kochplatten oder heißen Oberflächen verwendet wird. In diesem Thema werde ich Ihnen die verschiedenen Möglichkeiten vorstellen, wie Sie die Genauigkeit eines Thermoelements kalibrieren oder überprüfen können.

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Was ist ein Thermoelementdraht?

Ein Thermoelement ist ein Paar von zwei unterschiedlichen Metalldrähten, die an einem Ende miteinander verbunden (geschweißt oder nur verdrillt) sind. Die Verbindung zwischen diesen beiden unterschiedlichen Metallen erzeugt eine Reaktion, bei der eine elektromotorische Kraft ( emk) erzeugt wird, eine Spannungsquelle.

Die erzeugte Spannung (EMK) ist proportional zur Temperatur, der sie ausgesetzt ist. Ein Nullpunkt (0) mV entspricht einer Nulltemperatur für Thermoelemente vom Typ K am Nullreferenzübergang und steigt mit zunehmender Temperatur an.

Da Thermoelementdrähte jedes Mal eine Spannungsänderung erzeugen, wenn sie die Temperaturdifferenz erfassen oder erfassen, wird sie auch als Thermoelementsensor bezeichnet.

Thermoelement drähte haben 2 junctions, diese sind:

  1. Hot Junction – Dies ist die Spitze, an der die tatsächliche Temperaturmessung erfasst wird, das geschlossene Ende. Der Teil, in dem wir der Temperatur ausgesetzt sind, die wir messen möchten.
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  2. Referenzstelle (Kaltstelle) – Dies ist der Teil, an dem wir das offene Ende an das Display oder den Temperaturregler anschließen. Es wird als Referenzknoten bezeichnet, da dies der Referenzpunkt ist, der verwendet wird, um einen korrekten Messwert zu erreichen. Jede Temperaturmessung in dieser Verbindung wird von der Temperaturmessung an der heißen Verbindung abgezogen. Wenn in der Schaltung keine Kaltstellenkompensation hinzugefügt wird, denken Sie möglicherweise, dass sie falsch liest.
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    Eine Lösung hierfür besteht darin, einen Kaltübergang oder ein Eisbad zu schaffen, in dem die Referenztemperatur der Temperatur Null ausgesetzt wird. Daher ist jedes Lesen von der heißen Verbindung genau das gleiche wie es ist, da die Wirkung der Referenzverbindung durch den Nullreferenzwert kompensiert wird.

     Thermoelementdraht Kaltstelle und Heißstelle Teil
    K-Typ Thermoelementdraht Kaltstelle und Heißstelle Teil

Die meisten digitalen Thermometer, die wir heute verwenden, verfügen über eine Kaltstellenkompensation. Aus diesem Grund brauchen wir uns keine Gedanken über die Auswirkung des Referenzübergangs auf den Temperaturausgang zu machen, da dieser bereits kompensiert ist. Sie müssen sich nur darum kümmern, wenn Sie ein Multimeter verwenden, das direkt einen mV-Ausgang misst. Siehe Nr. 3 unten.

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Arten von Thermoelementdrähten

So viele Arten von Thermoelementdrähten werden hauptsächlich hergestellt, weil jeder seine einzigartigen Eigenschaften, Fähigkeiten und Bereiche hat, abhängig von der Eignung der Umgebung, in der sie verwendet und ausgesetzt werden. Nachfolgend finden Sie einige Beispiele für häufig verwendete Thermoelementtypen mit ihren Bereichen.

types-of-Thermoelement-Drähte

Wenn Sie beobachten, hat K-Typ Thermoelementdraht die breiteste Palette, daher ist es die am häufigsten verwendete Art von Thermoelementdrähten.
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Jeder Thermoelementtyp hat seine eigenen einzigartigen Eigenschaften, darunter:

  1. Durchmesser größe oder draht dicke
  2. Art der beschichtung oder isolierung material
  3. Klassifikationen-klasse 1 zu klasse 3 thermoelemente
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Aus diesem Grund ist es wichtig, zuerst Ihre Anforderungen zu ermitteln, bevor Sie sie verwenden, z. B. Ihren Benutzerbereich, Ihre Toleranz und natürlich Ihr Budget.

Warum Thermoelementdrähte kalibrieren?

Zur Überprüfung der Genauigkeit aufgrund:

  • Alterung oder zerfall
  • Kontamination durch die arbeits umgebung-machen sie spröde und verkürzt die lebensdauer
  • Oxidation in die umwelt, wenn ungeschützten.
  • Mechanische Beanspruchung oder Bruch

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3 Möglichkeiten zur Überprüfung von Thermoelementen

Da ein Thermoelementdraht als Sonde und Sensor betrachtet werden kann, der an einen Indikator angeschlossen ist, gibt es mehr Möglichkeiten, ihn kalibrieren oder auf Genauigkeit überprüfen zu lassen. Beachten Sie nur, dass eine Thermoelementverdrahtung beachtet werden sollte, es hat eine positive und negative Polarität, damit es richtig funktioniert.

Es ist ein plus und minus zeichen auf seine stecker so wird dies nicht ein problem, wenn sie überprüfen, bevor sie verbinden die verdrahtungen, auch, es ist farbe-codiert, so machen sicher zu überprüfen es vor durchführung thermoelement verdrahtung verbindungen.

Eine gute Anleitung zur Bestimmung der Polarität besteht darin, die Herstellerspezifikationen für die Farbcodierung zu verwenden. Bei einer Typ-K-Thermoelementverdrahtung ist die gelbe Farbe positiv und die rote Farbe negativ. In Anbetracht des Thermoelementsteckers oder Adapters ist die positive Sonde im Vergleich zur negativen Sonde, die breiter ist, dünner oder breiter.

Im Folgenden sind die 3 Möglichkeiten, um die Genauigkeit des Thermoelements und eine Kalibrierung zu überprüfen.einrichten:

1. Durch Überprüfung der tatsächlichen Temperatur mit einer kontrollierten Temperatur aus dem Messschacht und einem Indikator (Fluke 754 oder Fluke 1524)

 fluke-metrologie-Brunnen-und-fluke-1524
Metrologie-Brunnen-und-Fluke 1524

Dies ist eine Einrichtung mit einem Messschacht ( Fluke 9173) und einem Indikator ( Fluke 1524). Die Einheit unter Kalibrierung (UUC) ist das Thermoelement. Dies ist eine tatsächliche Überprüfung der Temperatur, bei der der Thermoelementdraht (Sonde) im Bohrloch eingeweicht wird und die erzeugte Wärme über die Fluke 1524-Anzeige abgelesen wird.

Dieses Thermoelement-Kalibrierungsverfahren oder -setup wird verwendet, wenn der Thermoelementdraht ein geschweißtes Ende hat. Diese Einrichtung nimmt mehr Zeit in Anspruch, da Sie eine tatsächliche Temperatur verwenden, die bei jedem Temperatursollwert stabilisiert werden muss. Überprüfen Sie das Verfahren in meinem anderen Beitrag in diesem Link.

 Typ k Thermoelementdraht-geschweißtes Ende
Typ k Thermoelementdraht-geschweißtes Ende

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2. Durch eine simulierte Temperatur, die ein elektrisches Signal ist, das mit einem Fluke 5520A-Kalibrator und einem Indikator (Fluke 754 oder Fluke 1524) erzeugt wird

Kalibrierungseinrichtung mit einem Multiproduktkalibrator
Kalibrierungseinrichtung mit einem Multiproduktkalibrator

Eine andere Einrichtung ist durch die Verwendung eines Kalibrators, der Fluke 5522a ist. Dies ist ein Verfahren, bei dem Simulation verwendet wird, um die gewünschte Temperatur zu erzeugen.

Die gewünschte Temperatur kann mit dem Kalibrator Fluke 5522A simuliert werden. Mit Hilfe eines Indikators ( Fluke 754 oder gleichwertiger Indikator) können wir die vom Kalibrator erzeugte Temperatur anzeigen.

Typ-k-ThermoelementdrahtDieser Aufbau gilt für Thermoelementdrähte, deren offenes Ende mit einem Thermoelementstecker oder -adapter verbunden ist. Diese Einrichtung ist einfacher und erfordert weniger Zeit im Vergleich zu einem Thermoelement mit geschweißtem Ende oder Übergang

Überprüfen Sie unter diesem Link das Kalibrierungsverfahren für diese Einrichtung.

3. Durch eine simulierte Ausgabe oder Eingabe eines elektrischen Millivoltsignals Mit einem Multimeter (Fluke 8846), 5522a-Kalibrator oder Fluke 754

 Fluke 754 liefert eine Temperatur mit einem Spannungsausgang (mV), der mit einem Multimeter gemessen wird.
Fluke 754 ermittelt die Temperatur mit Spannungsausgang (mV), gemessen mit einem Multimeter.

Anstelle einer Temperatur- oder Thermoelementanzeige verwenden wir nun ein Multimeter als Anzeige. Das simulierte Signal wird auch vom Kalibrator Fluke 754 oder Fluke 5522a erzeugt. Aber anstatt eine Temperaturanzeige anzuzeigen, wird es jetzt ein Spannungsausgang (mV) sein.

Stellen Sie nur sicher, dass Sie über die erforderlichen Thermoelementanschlüsse oder Adapter verfügen, um sie an das Multimeter anzuschließen (Fluke 8846 oder ein anderes Multimeter, das eine Millivoltanzeige mit mindestens 3 Auflösungen anzeigen kann) und notieren Sie sich erneut die Polarität.

Thermoelement-Steckverbinder
Thermoelement-Steckverbinder und Adapter

Da Thermoelemente bei Temperaturunterschieden eine EMK erkennen oder erzeugen können, kann diese EMK oder erzeugte Spannung in Millivolt gemessen werden. Ebenso können Sie einen Millivolt-Eingang generieren und als Temperaturausgang auslesen.

Dies gilt auch nur für Thermoelemente mit offener Endverbindung und Adapter (es sei denn, Sie schneiden eine geschweißte Verbindung ab und führen diesen Vorgang durch und schweißen sie erneut, sobald Sie fertig sind).

In diesem Setup ist das Problem, auf das wir stoßen werden, der Effekt der Referenzverbindung. Das Multimeter hat keine Kaltstellenkompensation, daher wirkt sich jeder Umgebungswert auf den gemessenen oder angezeigten Wert aus.

Eine Lösung besteht darin, den Referenzübergang in einer stabilen Umgebung zu tränken, in der die Temperatur mit einem separaten Thermometer gemessen wird. danach wird der Messwert im Thermometer in den mV-Wert umgewandelt und dann zum angezeigten mV-Wert des Multimeters addiert. Dann ist dies die Zeit, um den tatsächlichen Temperaturwert zu konvertieren und zu erhalten.

Je nach verwendetem Thermoelementtyp hat jede erzeugte Temperatur eine äquivalente Spannung in Millivolt. Durch die Verwendung einer Tabelle, die entworfen oder berechnet wurde, kann ein Temperaturäquivalent genommen werden. Nachfolgend finden Sie eine Beispieltabelle für ein Thermoelement vom Typ K.

Proben-Thermoelement-Referenz-Tabelle
eine Referenztabelle für die Umrechnung von Temperaturwert in einen mV-Wert

Alle diese Thermoelementdrahtkalibrierungen können in beliebiger Kombination durchgeführt werden, abhängig von Ihren Anforderungen und der Verfügbarkeit von Instrumenten oder Standards. Diese Einrichtung ist auch anwendbar, wenn ein Temperaturindikator oder ein Regler kalibriert wird, in dem das Thermoelement als Sonde oder Sensor verwendet wird.

Für eine detaillierte K Typ thermoelement kalibrierung, besuchen sie bitte diesen link: thermoelement draht kalibrierung verfahren-typ k thermoelement.

Für eine liste von thermoelement drähte, sie können klicken sie auf diesen link thermoelement drähte .

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