Mælingarvillur og varúðarráðstafanir í hitaeiningum

Ágrip: Hitaeiningar eru einn einfaldasti og algengasti hitaskynjarinn. Hins vegar, ef það er ekki tekið alvarlega við notkun, getur það leitt til stærri mæliskekkna. Að teknu tilliti til núverandi vandamála, eru helstu þættir sem hafa áhrif á mæliskekkjur meðal annars innsetningardýpt hitaeininga, viðbragðstíma, varmageislun og hitaviðnám, svo og ójafna hitaeiningavíra, flæðiskekkjur í brynvörðum hitaeiningum, sértæk oxun K-gerðar hitaeininga, K-ástand. , rekstrarandrúmsloft, einangrunarviðnám og niðurbrot hitaeininga. Gæta skal varúðar við notkun. Til að bæta mælingarnákvæmni og lengja endingartíma hitaeininga er það gagnlegt að einhverju leyti.
kynna
Í núverandi hitamælingarkerfum er algengasti hitaskynjarinn - hitaeiningin, vegna einfaldrar uppbyggingar, oft skakkur fyrir "hitaeining með tveimur vírum tengdum við skáp", en í raun er það ekki. Þó uppbygging hitaeininga sé einföld eru samt ýmis vandamál sem geta komið upp við notkun. Til dæmis getur röng uppsetning eða notkun valdið meiri mæliskekkjum og jafnvel viðurkenndar prófanir á hitaeiningum geta stafað af óviðeigandi notkun og bilun, svo sem kolun í afoxandi andrúmslofti. Ef þau eru ekki tekin alvarlega geta hitaeiningar af K-gerð einnig farið yfir vikmörk vegna sértækrar oxunar.
Til að bæta mælingarnákvæmni, draga úr mæliskekkjum og lengja endingartíma hitaeininga, þurfa notendur ekki aðeins að hafa færni í notkun tækis heldur einnig þekkingu á eðlisfræði, efnafræði og efnum. Byggt á áralangri æfingu og ítarlegri tilvísun í viðeigandi upplýsingar, mæliskekkjur hitaeininga og fyrirbyggjandi aðgerðir þeirra.
2. Misleitniáhrif hitaeiningavíra
(1) The thermocoupe efni sjálft er ójafnt
Hitabönd eru prófuð í mæliherberginu og samkvæmt reglum er dýpt innsetningar í prófunarofninn aðeins 300 mm. Þess vegna geta prófunarniðurstöður hvers hitaeininga aðeins endurspeglað eða endurspeglað hegðun sem byrjar á mælingu á 300 mm langa hitabeltisvírnum. Hins vegar, þegar lengd hitaeiningarinnar er löng, eru flestir tvöfaldir vírar á háhitasvæðinu. Ef hitabeltisvírinn er einsleitur, samkvæmt samræmdu lykkjureglunni, eru mælingarniðurstöðurnar óháðar lengdinni. Hins vegar geta ójafnir hitaþráðarvírar, sérstaklega lággæða málmhitaþræðir, myndað staðbundna hitaorkukrafta undir hitastigum, þekktir sem sníkjukraftar. Skekkjan af völdum sníkjudýra er kölluð misleitnivilla.
Í núverandi löggildingaráætlunum fyrir eðalmálma og lágblendihitaeininga hefur misleitni hitaeininga ekki enn verið gefin upp, og aðeins í stöðlunum um hitaeiningavíra hafa varmaþræðir einhverjar ójafnar kröfur. Reiknaðu hitauppstreymiskraftinn með því að nota prófunaraðferðina höfuð til hala. Hefðbundnar framleiðslustöðvar fyrir hitaeiningavír mynda ójafnan hitaorkukraft í samræmi við innlenda staðla til að uppfylla vörukröfur.
(2) Thermocouple vír eru úr mismunandi efnum
Fyrir hitaeiningar nýja kerfisins, jafnvel þótt ójafn hitauppstreymi EMF geti uppfyllt kröfurnar, getur endurtekin vinnsla leitt til röskunar á unnum beygðu hitaeiningunum, sem mun missa einsleitni. Þar að auki, vegna langvarandi notkunar á sléttum vírum við háan hita, eins og hitaeiningum sem settir eru inn í iðnaðarofna, munu þeir brotna niður eða jafnvel víra í átt að langa vírnum. Þegar hitastigið hækkar mun niðurbrotið aukast. Þegar íhluturinn er á stað þar sem hitastigið minnkar, getur það einnig myndað raforkukraft sem er ofan á heildar hitauppstreymi EMF vegna sníkjumælingavillna.

3. Shunt villa brynvarða hitaeininga
(1) Flutningsvilla
Carburizing ofn Huaju Group útbúinn brynvörðum hitaeiningum er aðeins leyfður í eina viku. Til að kanna ástæðurnar fór höfundur á staðinn til skoðunar og fann engin frávik, svo þeir þurftu að taka niðurstöðurnar úr mælingaherberginu og töldu þær vera hæfar. Svo hvað er vandamálið? Að lokum, byggt á eiginleikum uppsettra hitaeininga á staðnum, kom í ljós að vandamálið stafaði af rangri flutningi brynvarðra hitaeininga.
Svokölluð shunt villa er mæld með brynvörðum hitaeiningum. Þegar hitastig miðhluta hitaeiningarinnar fer yfir 800 gráður C, vegna lækkunar á einangrunarviðnámi, gefur hitaeiningin til kynna óeðlilegt fyrirbæri, sem kallast shunt error. Samkvæmt meginreglunni um samræmda hringrás er hitastigsmæling hitastigs aðeins tengd við hitastigið í báðum endum mælingar og viðmiðunarenda og er óháð hitadreifingu í miðjunni. Hins vegar, vegna þess að einangrun brynvarðra hitaeininga er MgO duft, hækkar hitastigið um 100 gráður C og einangrunarviðnámið minnkar um stærðargráðu. Þegar miðhlutinn er við háan hita verður að vera lekastraumur sem veldur greiningarskekkju í framleiðslugetu hitaeiningarinnar.
(2) Skilyrði fyrir flutningsvillu
Brynvarið hitaeining sett í ofninn, upplýsingar og tilraunaaðstæður: þvermál ф 4,8 mm, 25 m langt, með lengd miðstöðvarhitunarsvæðis 20 m og hitastig 1000 gráður. Í þessari tilraun er hitamunurinn á milli hitaeiningarmælingarinnar og miðhlutans 200 gráður. Ef hitastigið í mæliendanum er hærra en miðhlutinn mun neikvæð villa eiga sér stað; Þvert á móti myndast jákvæð villa. Ef hitamunurinn á þessu tvennu er 200 gráður C, er afleiðingarvillan um 100 gráður C. Ekki er hægt að hunsa þetta, þar sem þættir eins og shunt-villuskilyrði og gerð og þvermál brynvarða hitaeininga [2]
Áhrifaþættir og mótvægisaðgerðir afleiðingarskekkju
Nauðsynlegt er að skilja áhrifaþætti frávísunarvillna og gera viðeigandi ráðstafanir til að draga úr eða eyða áhrifum frávísunarvillna. Niðurstöðurnar benda til þess að shunt villa brynvarðra hitaeininga stafar af háum hita.
(1) Þvermál brynvarðra hitaeininga
Fyrir K-gerð brynvarða hitaeinangrun með lengd 9m (MgO einangrun) er aðeins miðhluti hitaeiningarinnar hituð. Tilraunaniðurstöðurnar sýna að stærð fráviksskekkjunnar er í öfugu hlutfalli við kvaðratrót af þvermáli hennar (þvermálið er of lítið til að uppfylla þessa reglu), sem þýðir að eftir því sem þvermálið er minna, því meiri er fráviksskekkjan.
Þegar miðhiti fer yfir 800 gráður, geta ф 3,2 mm brynvarðar hitaeiningar valdið shunt-villum. Hins vegar, ф 6,4 mm og ф Þegar miðhiti 8 mm brynvarða hitaeiningarinnar er 900 gráður, hefur shunt villa ekki fundist ennþá. um ф 6,4 mm (þvermál heitlínu Φ 1,4 mm) og ф 8 mm (þvermál hitavírs er ф 2,0 mm brynvarið hitaeining myndar þvermál þegar hitastigið í miðhlutanum er 1100 gráður ф 8 mm brynvarið hitaeining. Afleiðingarvillan er aðeins ф Helmingur af 6,4 mm Gildið (50%) er nálægt veldi vírþvermáls tveggja brynvarðra hitaeininga (1,42/2,02), sem og ferningshlutfalls þvermáls rafskautsvírsins, sem er viðnámshlutfall vírskautsins. Þess vegna ætti að velja þvermál brynvarða hitaeiningarinnar til þess að draga úr villubreytingum.

(2) Hitastig miðhluta
Ef hitastigið í miðhlutanum fer yfir 800 gráður, getur verið um að ræða skekkju, og stærð hans mun aukast veldisvísis með hækkun hitastigs. Þess vegna, nema fyrir mælienda, ætti að forðast aðra hluta yfir 800 gráðu eins mikið og mögulegt er.
1) Lengd og staðsetning hitunarsvæðisins í miðhlutanum
Þegar hitastigið á miðju hitunarsvæðinu er hærra en 800 gráður, því lengur sem hitunarsvæðið er og því lengra sem það er frá mæliendanum, því meiri er fráviksvillan. Þess vegna ætti lengd hitunarræmunnar að vera eins stutt og hægt er og ætti ekki að hita hana frá mæliendanum til að draga úr skekkjuvillum.
(3) Viðnám hitabeltisvíra
Þegar þvermál hlífðar hitaeiningarinnar er það sama mun shunt villa aukast eftir því sem viðnám hitabeltisvírsins eykst. Þess vegna er betra að nota litla viðnám hitaþráða víra. Til dæmis, samanborið við K-gerð hitaeininga, munu S-gerð brynvarðar hitaeiningar með sama þvermál draga úr shunt villa um 40%. Þess vegna er hægt að nota S-gerð hitaeiningar til að mæla dreifingu hitastigssviðs ofnsins, sem er kostnaðarsamt en nákvæmara.
(4) Einangrunarþol
Við háan hita minnkar viðnám oxíða veldisvísis með hækkandi hitastigi. Flutningsvillan fer aðallega eftir einangrunareiginleikum háhitahluta. Því minni sem einangrunarviðnámið er, því auðveldara er shunt villa. Þegar einangrunarviðnámið eykst um 10 sinnum eða minnkar í 1/10, mun shunt villa minnka í 1/10 eða 10 sinnum. Til að draga úr skekkjuvillum ætti að nota brynvarðar hitaeiningar eins mikið og hægt er til að auka þykkt einangrunar. Ef ofangreindar ráðstafanir eru árangurslausar verður að nota samsett hitaeining.
5. Skipulagsbreytingar á stuttum sviðum (K ástand)
K-gerð hitaeininga, á hitabilinu 250 gráður -600 gráður, mynda skammdrægar skipaðar mannvirki vegna breytinga á örbyggingu þeirra, sem geta haft áhrif á hitarafmagn og skekkju, þekkt sem K-ástand [3]. Þetta er einstök grindarbreyting á Ni Cr álfelgur. Þegar Cr innihaldið er innan bilsins 5-30%, er skipulögð röskun umskipti í lotukerfinu. Villur af völdum breytinga á Cr innihaldi og hitastigi. Hitaðu K-gerð hitaeininguna frá 300 gráðu til 800 gráður og fjarlægðu það í 50 gráðu punkti til að mæla möguleikann. Við 450 gráður nær hámarksfrávik 4 gráður og innan bilsins 350-600 gráður er það jákvætt frávik. Vegna tilvistar K-ástands eru niðurstöður hitahækkunar eða kælingarprófunar K-gerðar hitaeininga ósamkvæmar. Þess vegna er það skýrt tilgreint í ódýru hitaprófunarforritinu að prófunarröðin sé: hitastigsprófun lið fyrir punkt frá lágum hita til háhita. Að auki, á 400 gráðu prófunarpunkti, er ekki aðeins hitaflutningsáhrifin léleg og erfitt að ná hitajafnvægi, heldur á það sér stað innan hámarksbils K-staðavillu. Þess vegna skaltu meta vandlega hvort punkturinn sé hæfur.
Fyrirbæri skammdrægra skipulagsbreytinga í Ni Cr málmblöndur er ekki aðeins til í K-gerð heldur einnig í jákvæðu rafskauti E-gerð hitaeininga. Hins vegar er E-gerð hitaeiningin aðeins 2/3 af K-gerðinni sem afbrigði. Í stuttu máli er K ástandið tengt hitastigi og tíma og frávikið mun breytast mikið þegar hitadreifingin eða hitastigsstillingin breytist. Erfitt er að meta nákvæmlega umfang fráviksins.