圈轉(zhuǎn)式勘驗儀器儀表在運用時的若干探討
圈轉(zhuǎn)式勘驗儀器儀表在運用時的若干探討
我公司生產(chǎn)的許多設(shè)備都要經(jīng)過熱處理這一道特殊工序,技術(shù)參術(shù)必須嚴(yán)格控制。因此在實際使用動圈式測溫儀表時,如果處理不當(dāng),就會出現(xiàn)以下問題:如,一臺剛校驗過的動圈式儀表在工作現(xiàn)場進(jìn)行測試時,儀表的指示值與溫場的實際值有較在的差值;同時校驗過的幾臺動圈式測溫儀表,對同一溫場的測量值也出現(xiàn)較大的差別。對于這些問題,我們經(jīng)過多次實驗,認(rèn)為出現(xiàn)這些現(xiàn)象的主要原因有以下三個方面;( 1)外接電阻在儀表使用前沒有重新調(diào)試。配熱電耦的動圈測溫儀表由動圈表頭和外部測量線路組成。其中,動圈表頭內(nèi)阻主要由溫度補償電阻、動圈電阻、量限電阻及并聯(lián)阻尼電阻組成。而外線路電阻由連接導(dǎo)線電阻、補償導(dǎo)線電阻及熱電耦體電阻組成。外線路電阻阻值改變時,在同樣溫度下,通過動圈的電流將發(fā)生變化,使表頭示值出現(xiàn)誤差。一般來說,儀表在外接電阻(指所有外線路的總電阻)在出廠前調(diào)到15.在儀表使用時,往往外接電阻值會發(fā)生改變,因此應(yīng)對該電阻值進(jìn)行調(diào)節(jié),以保持外接電阻值為15.使用后的儀表在校準(zhǔn)時更要注意調(diào)節(jié),否則出現(xiàn)較大誤差。 例如,有一臺XCT 101配鉑銠鉑熱電偶動圈式調(diào)節(jié)儀,該表量程為0 16 88mV,測量范圍是1600 ,內(nèi)阻R內(nèi)= 200 ,外接調(diào)整電阻R0= 15.設(shè)所用熱電偶直徑為0 5mm,長1 5m,插入深度為0 8m,則工作時,熱電偶體電阻約為4 , (在1000時)設(shè)溫場至控制室距離為50m(走線距離),若用鋁質(zhì)導(dǎo)線其電阻約9 ,而補償導(dǎo)線及其他電阻略去不計。若不進(jìn)行調(diào)整,則外線路的實際電阻相當(dāng)于在15上加了13 ,由此引起的誤差達(dá)5 70% ,并且儀表內(nèi)阻愈小,引起的誤差愈嚴(yán)重。
( 2)熱電偶的冷端沒有進(jìn)行補償或補償不當(dāng)。這對于鎳鉻鎳硅,特別地銅康銅及鎳鉻考銅熱電偶影響嚴(yán)重。例如,近幾年來,為了滿足熱塑機械模壓機等特殊用途的測溫,一些短式或超短式熱電偶相繼問世,它們的外層金屬管較細(xì),且與熱電偶間的間隙較小,很容易使熱電偶的冷端引起升溫,如不采取補償措施,將會在測溫、特別是測高溫時帶來很大的誤差。
例如,一支分度號為K的鎳鉻鎳硅熱電偶,其直徑為2mm,長25mm,保護(hù)套管為不銹鋼,直徑為8mm,當(dāng)被測溫度在600時,因傳熱導(dǎo)及輻射,冷端溫度已高達(dá)70 ,若未采取任何冷端補償措施,則E70 = 3 26mV, E 600 = 24 90mV,E 600 - E 70 = 21 64mV,查該熱電偶毫伏對照表得,t= 523 ,則由此而引起的誤差為: =600- 523600 100% =12 8%這項誤差與熱電偶的型號、結(jié)構(gòu)、尺寸都有很大的關(guān)系,對于粗而短的偶絲,必須進(jìn)行補償。在一般條件許可的情況下,采用補償導(dǎo)線較合適濕度傳感器探頭, 不銹鋼電熱管, PT100傳感器, 流體電磁閥,鑄鋁加熱器,加熱圈。
( 3)調(diào)整外接電阻時,熱電偶的體電阻是按照常溫時測量的,但在高溫使用時,其體電阻為準(zhǔn)調(diào)整的外線路調(diào)節(jié)電阻,在高溫下勢必會產(chǎn)生較大誤差。例如,在**例中,熱電偶在100下的體電阻為4 ,而在室溫下其體電阻為0 7 ,若以室溫下的體電阻阻值為準(zhǔn)來調(diào)整外接電阻,則引入誤差:= R R內(nèi)100% = 4- 0 7 200 100% 1 65%這項誤差,對于插入深度較大的熱電偶,更不可忽略。
當(dāng)用幾臺動圈式測溫儀表同時監(jiān)測同一溫場時,更應(yīng)注意以上三個問題,否則,因各表使用后重新校準(zhǔn)外接線路電阻時,即使對于同一外接線路,其顯示值可能亦不相同。
這種誤差,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了對表本身所要求的指示誤差。