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        關于如何校準熱電偶溫度變送器基礎知識細節分析

        發布時間:2019-07-09 09:08:45來源:


              如何校準熱電偶變送器?你如何模擬熱電偶?你什么時候使用零度參考連接?如果測量結溫變化怎么辦?大多數人使用熱電偶模擬器來校準溫度變送器。您通??梢詫⑺鼈冊O置為生成多種熱電偶類型。只需確保您使用的熱電偶引線將模擬器連接到變送器是正確的電線。
              “校準”熱電偶是另一回事 - 因為它實際上是有效的,也可能沒有。雖然很少有人真正這樣做,但你可以拉它并把它放在浴缸里。然而,如果它是關鍵的,大多數人會花時間把熱電偶放在浴缸或干燥的塊中,或者至少交叉檢查另一個熱電偶的讀數或其他一些檢查方法。
              零度結點有點復雜?;旧厦慨斶B接兩種不同的金屬時,就會產生輕微的毫伏信號。這就是熱電偶 - 兩種不同的金屬焊接在一起,根據結點的溫度產生不同的電壓。當您運行熱電偶電路時,嘗試使用與熱電偶相同的金屬用于整個電路 - 即運行與熱電偶匹配的熱電偶線,并使用相同類型的特殊熱電偶接線端子。這消除了任何額外的結 - 相同的金屬總是連接到自身。但是在某些時候你必須連接某種具有銅接線端子的設備 - (變送器,指示器等)。不幸的是,這會產生另一個熱電偶結,銅接觸電線。
              為了解決這個問題,大多數器件都內置了一個冷端補償電路,可以自動檢測端子排的溫度并減去讀數的影響?,F在,幾乎所有的變送器和讀出設備都將其作為標準功能構建 - 只有舊設備才會缺少它。
              與傳感器和信號線和連接的噪聲和誤差相比,具有正確量程的經過適當校準的智能溫度變送器的誤差通??梢院雎圆挥?。使用1級特殊等級代替2級標準級熱電偶和延長引線可使精度提高50%。使用熱電偶輸入卡代替智能變送器會由于大跨度和無法個性化校準而引入大的誤差。
              熱電偶(TC)漂移每年可在1到20華氏度之間變化,重復性可在1到8華氏度之間變化,具體取決于TC類型和應用條件。對于要求高精度的關鍵操作,所需的傳感器校準頻率是有問題的。雖然干式塊校準器比濕式批次更快并且可以覆蓋更高的溫度范圍,但是從過程中移除傳感器會破壞操作,并且與簡單的變送器校準相比所需的時間仍然相當大。最好的選擇是單點溫度檢查,以補償由于漂移和制造公差引起的偏移。
              在蒸餾塔應用中,當校準或更換熱電偶時,操作很困難并且對于可怕的色譜柱性能感到煩惱。事實證明,操作已經置于溫度設定點上,該溫度設定點有效地補償了熱電偶測量中的偏移。即使在由于更準確的熱電偶而需要新的設定點之后,也需要數月到數年才能找到最佳設定值。
              溫度對于色譜柱控制至關重要,因為它是組分的推斷。它對反應器控制也很關鍵,因為反應速率決定過程能力和選擇性設定過程效率和產品質量受溫度的影響很大。在這些工作溫度低于400華氏度的應用中,電阻溫度檢測器(RTD)是更好的選擇。表1比較了熱電偶和RTD的性能。
        表1:溫度傳感器精度,準確度,信號,尺寸和線性度
              階梯式熱電偶套管應規定插入長度大于尖端直徑的五倍(L / D> 5),以最大限度地減少從熱電偶套管尖端到熱量傳導的管道或設備連接的熱量誤差,插入長度小于尖端的20倍直徑(L / D <20),以盡量減少尾流頻率的振動。供應商應根據長度進行計算,以確認導熱誤差和振動損壞不是問題。階梯式熱電偶套管可減少誤差和損壞,并提供更快的響應。彈簧式接地熱電偶如圖1所示,護套和熱電偶套管內壁之間的環形間隙最小,可提供最快的響應,最大限度地減少傳感器尖端溫度滯后于實際工藝溫度所引起的誤差。
         
        圖1:用于護套TC或RTD的彈簧加載壓縮配件
              熱電偶套管材料必須提供耐腐蝕性,并且如果可能的話,必須提供導熱性,以最小化傳導誤差或響應時間,以最重要的為準。熱電偶套管的錐形尖端必須靠近管道的中心線,并且熱電偶套管的錐形部分完全穿過設備壁,包括任何擋板。對于色譜柱,應使用顯示最大和最對稱溫度變化的位置,以增加和減少操作流量。模擬可以幫助找到這一點但是通過現場測試確定最佳位置的幾個連接是明智的。熱電偶套管的尖端必須看到液體,這可能需要更長的延伸長度或安裝在降液管的另一側以避免由于降液管的水位下降,尖端處于氣相。
              對于高于600攝氏度的TC,確保護套材料與TC類型兼容。對于高于護套溫度限制的TC,使用具有最佳導熱性和設計的陶瓷材料,以最大限度地縮短測量滯后時間。對于高于具有氣態污染物或還原條件的護套的溫度極限的TC,使用可能被吹掃的初級(外部)和次級(內部)保護管以防止TC元件的污染并提供更快的響應。
              用于小直徑管道(例如,小于12英寸)的熱電偶套管的最佳位置在面向上游的管彎頭中,以最大化管道中心的插入長度。如果固體磨損是一個問題,熱套管可以安裝在面向下游的彎頭中,但需要更長的長度來減少旋轉產生的噪音。如果管道是半填充的,則安裝應確保階梯式熱電偶套管的變窄直徑為液體而不是蒸汽。
              熱電偶套管的位置必須足夠在流的連接或熱交換器管側出口的下游,以實現流的再混合。由于運輸延遲的增加,下游位置不得太遠,這是塞流的停留時間,即出口或交叉點與傳感器位置之間的管道容積除以管道流量(體積/流量)。對于管道直徑的25倍(L / D = 25)的長度,幾秒鐘的環路死區時間的增加并不像均勻性差的信噪比差那樣有害。對于過熱降溫器,為了防止水滴產生噪音,熱電偶套管必須提供大于0.3秒的停留時間,對于高氣體速度,其可以遠遠超過液體熱交換器所需的距離。
              為了獲得更高的可靠性和更好的診斷功能,可以使用雙隔離傳感元件,但更有效的解決方案是熱電偶套管和變送器的冗余安裝。三個完全冗余測量的中間信號選擇提供最佳可靠性,并且漂移,噪聲,可重復性和響應慢的影響最小。中間信號選擇的測量對于一次測量的任何類型的故障都是有效的。從每次測量到中間測量的比較中,還有很多知識可以解決問題。
              假設原材料沒有結垢或變化,傳感器中的漂移以相同的生產速率顯示為不同的平均控制器輸出。傳感器的可重復性差表現為溫度控制器輸出的過度變化。對于控制器增益高的非常嚴格的控制,傳感器的可變性在控制器輸出中最明顯,假設控制器正確調諧并且閥門具有平滑一致的響應。相關產品推薦:上海自動化儀表四廠、K型熱電偶、磁翻板液位計、雷達液位計 電磁流量計 超聲波流量計 孔板流量計 磁翻板液位計 壓力變送器 渦街流量計
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