Sut i Fesur Thermocouples
Trosolwg Tymheredd a Thermocouple
Tymheredd yw egni cinetig cyfartalog y gronynnau yn y mesur sampl gwrthrych, y
uned safonol yw "gradd". Gellir mesur tymheredd mewn gwahanol ffyrdd, ac mae cost a
cywirdeb y mesuriadau yn gallu amrywio. Thermocouples yw un o'r synwyryddion tymheredd mwyaf cyffredin
, oherwydd bod thermocouples yn gymharol rhad a chywir, a bod ganddynt
ystod mesur.
Pryd bynnag y bydd dau gyswllt metel gwahanol, mae'r gwasanaeth pwynt cyswllt yn cynhyrchu foltedd dim llwyth is
fel swyddogaeth tymheredd, sef yr effaith thermostat. Mae'r gwahaniaeth tymheredd yn
canfu foltedd Seebeck, hyd at 1821, y ffenomenon o ffisegydd Thomas Seebeck a enwyd. Mae'r foltedd hwn
yn anfellol o ran tymheredd, ond gellir ei amcangyfrif fel un llinellol ar gyfer
newidiadau mewn tymheredd, neu:
Lle ΔV yw'r newid foltedd, S yw cyfernod Seebeck, a ΔT yw'r newid yn y tymheredd.
Mae thermocouples ar gael mewn amrywiaeth o fathau ac fe'u nodir mewn llythrennau mwy yn ôl
confensiwn Sefydliad Safonau Cenedlaethol America (ANSI). Er enghraifft, thermocouple o fath J
yn cynnwys dargludydd haearn ac arweinydd aloi copr-nickel. Mathau eraill o thermocouples
gynnwys B, E, K, N, R, S, a T.
Sut i Fesur Thermocouples
gwybodaeth gefndirol
Er mwyn cael gwell dealltwriaeth o sut y caiff mesuriadau thermostat eu gwneud, mae'n bwysig deall
sut mae thermocouples yn gweithio. Bydd rhan gyntaf y ddogfen hon yn esbonio egwyddorion sylfaenol
thermocouples, bydd rhan ddiweddarach y thermocouple yn esbonio sut i gyflawni'r cysylltiad
rhwng yr offeryn a sut mae'r tymheredd yn mesur.
Mae foltedd thermocouple Seebeck, os yw wedi'i gysylltu'n uniongyrchol â'r system fesur, wedi'i gysylltu â
y system fesur ac mae'n cynhyrchu thermostat ychwanegol. Ni ellir mesur hyn yn syml gan
ei gysylltu â foltmedr neu system fesur arall.
Ffigur 1. Thermocouple math J
Fel y dangosir yn Ffigur 1, y gylched gan ddefnyddio'r thermocouple J-math ar dymheredd y cannwyll
Mesur. Mae dwy linell thermocouple wedi'u cysylltu â therfynfeydd copr caffael data
Ddyfais. Sylwer bod tri chysylltiad metel yn y gylched hon - J1, J2 a J3. J1 yw'r
pwynt mesur thermocouple, sy'n cynhyrchu foltedd Seebeck sy'n gymesur â thymheredd tmae'n
Cannwyll. Yn ogystal, mae gan J2 a J3 eu cyfernod Seebeck eu hunain, ac yn y data
terfynell caffael yn cynhyrchu tymheredd sy'n gymesur â foltedd gwahaniaeth y tymheredd
, a elwir yn foltedd ochr oer. Er mwyn pennu cydran foltedd J1, mae'n
angenrheidiol i wybod tymheredd cysylltiadau J2 a J3 a gwybod y berthynas rhwng y
foltedd cyswllt a'r tymheredd. Felly, gellir cael foltedd cyffordd J1 drwy
tynnu cydrannau foltedd cyffordd parasitig J2 a J3 o'r foltedd mesuredig.
Mae thermocouples yn gofyn am gyfeiriad tymheredd penodol i wneud iawn am ochr oer y
gwall a gynhyrchwyd. Y dull a ragnodir amlaf yw defnyddio synhwyrydd tymheredd y gellir ei
darllen yn uniongyrchol i gael tymheredd y gyffordd gyfeirio, minws foltedd terfynol parasitig
Elfen. Gall y broses hon, a elwir yn iawndal cyffordd oer, symleiddio'r broses o gyfrifo
iawndal cyffordd gan ddefnyddio nodweddion rhai thermocouples.
Drwy ddefnyddio cyfraith thermostat yr haen pontio metel a thybiaethau eraill, gallwn weld bod
mae mesur y system caffael data foltedd yn dibynnu ar y math o thermostat yn unig,
y foltedd wrth y derfynfa fesur, a thymheredd y gyffordd oer. Y foltedd mesuredig
yn annibynnol ar gydrannau foltedd yr arweinwyr mesur a'r terfynellau oer J2, J3.
Ffigur 2. Cyfraith thermocouple haen bontio metalig
Ystyriwch y gylched yn Ffigur 3. Mae'r gylched hon yn debyg i'r gylched a ddisgrifir yn Ffigur 1
uchod, ac eithrio bod darn byr o wifren aloi copr-nickel yn cael ei fewnosod cyn cyffordd J3.
Mae pob cyswllt ar yr un tymheredd. Gan dybio bod tymereddau cyffordd J3 a J4 yn
yr un fath, mae'r gyfraith thermostat haen bontio metel yn nodi bod y gylched yn Ffigur 3 yn
drydanol yr un fath â'r gylched yn Ffigur 1. Felly, mae unrhyw un o ganlyniadau'r gylched o
Ffig. Gellir cymhwyso 3 i'r gylched a ddangosir yn Ffig.
Ffigur 3. Mewnosod arweinydd ychwanegol mewn amgylchedd isothermol
Mae cysylltiadau Ffigur 3, J2 a J4 yn perthyn i'r un math (aloi copr-nickel); oherwydd bod y ddau mewn
amgylchedd isothermol, J2 a J4 yw'r un tymheredd. Oherwydd cyfeiriad y
cyfredol yn y gylched, mae J4 yn cynhyrchu foltedd cadarnhaol Seebeck, mae J2 yn cynhyrchu negyddol Seebeck
Foltedd. Felly, mae'r cyswllt yn gwrthbwyso dylanwad ei gilydd, gan fesur cyfanswm y foltedd yw
Sero. Cysylltiadau aloi haearn-copr-nickel yw cysylltiadau J1 a J3. Ond gall eu tymereddau fod yn
wahanol, gan nad ydynt efallai mewn amgylchedd isothermol. Oherwydd eu bod mewn gwahanol
amgylcheddau tymheredd, gall cysylltiadau J1 a J3 gynhyrchu foltedd Seebeck, ond mae'r maint yn wahanol
. Er mwyn gwneud iawn am y gyffordd oer J3, mesurir y tymheredd a'r
foltedd yn cael ei dynnu o'r mesur thermocouple.
Defnyddio symbol VJx (Tŷ) i gynrychioli'r foltedd a gynhyrchir gan gyffordd Jx ar dymheredd Tŷ,
mae'r broblem thermocouple gyffredinol yn cael ei symleiddio fel a ganlyn:
VMEAS= VJ1(TTc) + VJ3(TCyf) (2)
Ble, system caffael data VMEAS bod y gwerth foltedd mesuredig, thermocouple cyffordd TTC J1
tymheredd, dywedodd Tref ochr gyfeirio'r tymheredd.
Sylwer bod VJx (Tŷ) yn y fformiwla (2), yn cynrychioli'r foltedd a gynhyrchir mewn tymheredd Tŷ
amgylchedd mewn perthynas â thymheredd cyfeirio penodol. Mae Equation 2 yn dal cyhyd â VJ1 a
Swyddogaethau tymheredd sy'n gysylltiedig â'r un tymheredd cyfeirio yw VJ3. Er enghraifft, mae NIST
tabl cyfeirio thermocouple fel y disgrifir uchod yn cael ei gynhyrchu a'r pen cyfeirio yn 0
gradd celsius.
Gan fod J3 a J1 o'r un math, ond yn cynhyrchu folteddau cymharol, VJ3 (Tref) = -VJ1 (Tref).
Hefyd, gan mai VJ1 yw'r foltedd a gynhyrchir gan y prawf math thermocouple, gellir
hailenwi i VTC. Felly, gellir ailysgrifennu 2 fath fel a ganlyn:
VMEAS= VTc(TTc) - VTc(TCyf) (3)
Felly, trwy fesur VMEAS a Thref yn gwybod y berthynas rhwng y foltedd thermocouple a
y tymheredd, gallwch bennu tymheredd yr ochr mesur thermocouple.
Mae dwy dechnoleg i gael iawndal cyffordd oer - iawndal caledwedd a
iawndal meddalwedd. Mae'r ddwy dechneg yn gofyn am ddefnyddio synhwyrydd a ddarllenir yn uniongyrchol i gael y
tymheredd ochr gyfeirio. Mae gan y synhwyrydd darllen uniongyrchol fewnbwn sydd ond yn cael ei bennu gan y
tymheredd y pwynt mesur. Defnyddir synwyryddion lled-ddargludyddion, thermisyddion a RTDs yn gyffredin
i fesur tymheredd ochr gyfeirio'r offeryn.
Gan ddefnyddio iawndal caledwedd, gellir mewnosod ffynhonnell foltedd amrywiol yn y gylched i dynnu
foltedd thermostat parasitig. Mae'r ffynhonnell foltedd amrywiol yn cynhyrchu foltedd iawndal
yn ôl tymheredd yr amgylchedd, sy'n cael ei ychwanegu at y foltedd cywiro i ganslo'r
signal gwahaniaeth tymheredd diangen. Pan dynnir y signalau parasitig hyn, yr unig arwydd
mesurir gan y system caffael data yw'r foltedd a fesurir o'r mesur thermocouple
. Yn achos iawndal caledwedd, mae tymheredd terfynell y system caffael data yn
heb ei ryngnwys oherwydd bod y foltedd thermocouple parasitig yn y system caffael data wedi'i
Chanslo. Prif anfantais iawndal caledwedd yw bod yn rhaid i bob thermostat gael
cylched iawndal ar wahân i'w hychwanegu i gywiro'r foltedd iawndal, a fydd yn
gynyddu cost y gylched. O dan amgylchiadau arferol, nid yw'r iawndal caledwedd ar
y cywirdeb a'r iawndal meddalwedd.
Neu gallwch ddewis defnyddio'r feddalwedd ar gyfer iawndal cyffordd oer. Ar ôl defnyddio'r
synhwyrydd darllen uniongyrchol i fesur tymheredd yr ochr gyfeirio, gall y feddalwedd atodi
gwerth foltedd i'r foltedd mesuredig i ddileu dylanwad y foltedd ochr oer. Cofio
(3) bod y VMEAS foltedd mesuredig yn hafal i (thermocouple) sy'n mesur y gwahaniaeth foltedd
rhwng y pwynt terfynu a'r gyffordd oer.
Mae'r foltedd allbwn thermocouple yn anfellol iawn. Mae cyfernod Seebeck yn amrywio oherwydd tri
neu fwy o ffactorau yn ystod tymheredd gweithredu rhai thermocouples. Felly, rhaid i chi ddefnyddio
polynomaidd i fodelu'r foltedd yn erbyn cromlin tymheredd mewn thermocouple neu ddefnyddio'r chwilio
dull tabl.
Cysylltu'r thermocouple â'r offeryn
Mae'r adran hon yn defnyddio ôl-blanhigyn Gogledd Iwerddon cDAQ-9172 a modiwl thermocouple cyfres C GOGLEDD 9211 fel
Enghraifft. Mae gweithdrefn debyg yn berthnasol ar gyfer cysylltu thermocouples â gwahanol offerynnau
(gweler Ffigur 4).
Offer gofynnol:
DAQ-9172 UsB cyflym 8-slot ar gyfer CompactDAQ Gogledd Iwerddon
NI 9211 pedair sianel, 14Sa / s, 24-did, ∓ modiwl mewnbwn thermocouple 80 milimetr
J math thermocouple
Ffigur 4. System CompactDAQ Gogledd Iwerddon
Mae'r GOGLEDD 9211 yn cynnwys cysylltydd terfynell sgriw 10-pole, y gellir mynd iddo, sy'n darparu cysylltiadau ar gyfer
hyd at bedair sianel mewnbynnu thermocouple. Mae gan bob sianel bwynt cysylltu ar gyfer y
thermostat, TC +, a chysylltiad â'r derfynell negyddol, TC-. Mae gan YG 9211 hefyd
pwynt gwifrau, COM. Fel arfer mae'r porth hwn wedi'i gysylltu'n fewnol â sail gyfeirio'r modiwl
. Mae Ffigur 5 yn dangos yr aseiniadau gwifrau ar gyfer pob sianel, ac mae Ffigur 6 yn dangos y diagram gwifrau.
Ffigur 5. Aseiniad terfynell
Ffigur 6. Diagram cysylltu
Gweld eich mesuriadau: NI LabVIEW
Nawr bod y thermocouple wedi'i gysylltu â'r offer prawf, gallwch ddefnyddio graffigol LabVIEW
meddalwedd rhaglennu i drosglwyddo'r data i'r cyfrifiadur ar gyfer delweddu a dadansoddi.
Dengys Ffigur 7 enghraifft o arddangos y data tymheredd mesuredig yn rhaglennu LabVIEW
Amgylchedd.
Ychwanegu: Rhif 16, Ffordd 3, Parth Diwydiant Sanjiang, Shengzhou, Zhejiang, Tsieina
Cyswllt:Eric Xie
E-bost:sale@benoelectric.com
Mob: +861598895936
Skype:ericxie123@outlook.com
Wechat & Whatsapp: +8615988295936
Gwefan:www.benoindustry.com
