Bù đắp mối nối lạnh cặp nhiệt điện là gì

Bù điểm nối nguội cặp nhiệt điện là một biện pháp hiệu chỉnh kỹ thuật được thực hiện để loại bỏ các lỗi đo nhiệt độ gây ra bởi sự thay đổi nhiệt độ của điểm nối lạnh. Do tiềm năng nhiệt điện của cặp nhiệt điện có liên quan đến chênh lệch nhiệt độ giữa các điểm nối nóng và lạnh và bảng hiệu chuẩn của nó dựa trên nhiệt độ điểm nối lạnh là 0 độ, nên trong sử dụng thực tế, nhiệt độ điểm nối lạnh khó duy trì ở mức không đổi 0 độ do ảnh hưởng của môi trường, khiến giá trị đo được sai lệch so với nhiệt độ thực. Vì vậy, việc bồi thường là cần thiết.

I. Tại sao cần phải bồi thường ngã ba lạnh

Cặp nhiệt điện hoạt động dựa trên hiệu ứng Seebeck và thế năng nhiệt điện đầu ra phụ thuộc vào nhiệt độ điểm nối nóng và lạnh.

II. Các phương pháp và nguyên tắc bồi thường mối nối lạnh thông thường

1. Phương pháp tắm nước đá

Nguyên tắc: Đặt điểm nối nguội cặp nhiệt điện trong hỗn hợp nước đá-, tạo độ T0=0 , loại bỏ hoàn toàn ảnh hưởng của sự biến động nhiệt độ điểm nối lạnh.

Ưu điểm: Độ chính xác cao, thích hợp cho việc hiệu chuẩn trong phòng thí nghiệm.

Nhược điểm: Vận hành cồng kềnh, cần bổ sung đá thường xuyên, không phù hợp với môi trường công nghiệp.

Tình huống có thể áp dụng: Tổ chức đo lường, hiệu chuẩn-có độ chính xác cao, thí nghiệm nghiên cứu khoa học.

2. Phương pháp dây bù:

Nguyên tắc: Sử dụng dây rẻ tiền (dây bù) có đặc tính nhiệt điện tương tự như đặc tính của cặp nhiệt điện để mở rộng điểm nối lạnh đến phòng điều khiển hoặc tủ dụng cụ ổn định nhiệt độ.

Những điểm chính:

Loại cặp nhiệt điện phải phù hợp (ví dụ: loại KX cho cặp nhiệt điện loại K).

Nhiệt độ điểm kết nối không được vượt quá 100 độ, nếu không sẽ xảy ra thêm lỗi.

Thuận lợi:

Chi phí thấp, lắp đặt dễ dàng, được sử dụng rộng rãi cho-truyền dẫn công nghiệp đường dài.

3. Phương pháp bù cầu (Phương pháp cầu không cân bằng):

Nguyên tắc: Một cầu bù gồm một điện trở đồng và một điện trở manganin được mắc nối tiếp trong mạch đo. Cây cầu được thiết kế để cân bằng ban đầu ở nhiệt độ tham chiếu (ví dụ: 20 độ hoặc 25 độ). Khi nhiệt độ điểm nối lạnh thay đổi, điện trở của điện trở đồng cũng thay đổi tương ứng, tạo ra điện áp bù ΔV, bù đắp cho sự thay đổi điện thế nhiệt. Quy trình làm việc: Nhiệt độ tiếp giáp lạnh tăng → Điện thế nhiệt điện giảm → Mất cân bằng cầu dẫn đến điện áp đầu ra dương → Tổng điện thế đầu vào của thiết bị duy trì ổn định.

Ưu điểm: Tự động bù, cấu trúc đơn giản và hiện là phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất trong các ứng dụng công nghiệp.

Độ chính xác: Bồi thường gần đúng; Độ chính xác bù của cặp nhiệt điện loại K-có thể đạt tới ±0,025 độ .

4. Phương thức bù phần mềm (Bù kỹ thuật số)

Nguyên tắc: Bộ vi xử lý được sử dụng để thu thập nhiệt độ điểm nối lạnh theo thời gian thực (thường thông qua Pt100 hoặc nhiệt điện trở), tính toán điện thế bù tương ứng E(T0,0) từ bảng và thêm nó vào điện thế đo được E(T,T0) để thu được tổng điện thế E(T,0) tương đương khi điểm nối lạnh ở 0 độ. Công thức:

E(T,0)=E(T,T0)+E(T0,0)

E(T,0)=E(T,T 0 )+E(T 0 ,0)

Ưu điểm: Độ chính xác cao, tính linh hoạt mạnh mẽ, phù hợp với các hệ thống kỹ thuật số như PLC, DCS và các thiết bị điều khiển nhiệt độ thông minh.

Xu hướng phát triển: Các thiết bị thông minh hiện đại áp dụng rộng rãi phương pháp này, kết hợp với cảm biến nhiệt độ điểm nối lạnh để đạt được mức bù hoàn toàn tự động.

5. Phương pháp điều chỉnh điểm 0 về cơ khí của thiết bị

Nguyên tắc: Điểm 0 cơ học của thiết bị hiển thị được-điều chỉnh trước theo giá trị nhiệt độ tiếp giáp lạnh hiện tại T0,

để thiết bị trực tiếp chỉ ra nhiệt độ thực của điểm nối nóng.

Ví dụ vận hành: Khi nhiệt độ phòng là 25 độ, hãy điều chỉnh con trỏ của thiết bị cuộn dây chuyển động theo thang đo 25 độ. Không cần thêm mạch bù vào thời điểm này.

Hạn chế: Chỉ áp dụng trong trường hợp nhiệt độ tiếp giáp lạnh ổn định và không đổi; cần phải điều chỉnh lại sau khi có biến động về nhiệt độ.

III. Khuyến nghị và biện pháp phòng ngừa lựa chọn công nghiệp

Các biện pháp phòng ngừa:

Các điểm nối lạnh nên được đặt cách xa nguồn nhiệt để tránh sự dao động nhiệt độ mạnh.

Tất cả các điểm kết nối phải an toàn và đáng tin cậy để ngăn chặn điện trở tiếp xúc gây ra lỗi.

Thường xuyên hiệu chuẩn toàn bộ hệ thống đo nhiệt độ để đảm bảo hiệu quả bù nhiệt.