熱電対の正しい選択と測定エラーの理由

産業自動化制御の分野での温度測定における重要なセンサーの1つである熱電対は、さまざまな業界で温度測定に大きな貢献をしています。単純な構造、正確な温度測定、幅広い測定範囲、および簡単なメンテナンスにより、さまざまな産業の自動温度制御の分野で広く使用されています。ただし、熱電対自体には単純な構造があり、インデックス付け数や挿入深度などの重要なパラメーターの選択が選択プロセス中に見落とされることが多く、使用中に測定エラーや熱電対の損傷をもたらすことが多いため、インストールと使用が簡単であるためです。さらに、測定プロセス中の温度補償、熱応答時間、熱インピーダンス、熱電対分解などの一連の問題によって引き起こされる測定エラーも、実際のユーザーにかなりの問題と深刻な経済的損失をもたらしました。機器の安全性、測定精度、サービス生活、および最新の産業自動化制御における安定性に重点が置かれる前に、多数の研究者と熱計器エンジニアが、温度測定精度、適応性、および熱電対の温度測定構造に関する広範な研究を実施してきました。これに基づいて、熱電対の選択と実用的なアプリケーションから始まり、この記事では、さまざまなスケールマークの適応性と温度測定範囲の適応性を選択し、温度測定点位置の選択、および熱電対の挿入深さを正しく選択する方法を分析および詳しく説明します。同時に、温度補償、熱応答時間、熱インピーダンス、および熱電対の使用中の熱電対分解によって引き起こされる測定誤差について分析が行われ、溶液が提供されました。正しい温度測定と熱電対の長期温度測定に役立つことを願っています。
1。熱電対の選択
熱電対は単純な操作により広く使用されていますが、初期選択プロセスでは、設置インターフェイスやスリーブ材料の圧力抵抗レベルなど、熱電対の設置と安全性に関連するパラメーターにより多くの注意が払われます。ただし、熱電対の適応性、温度測定範囲、および挿入深さは簡単に無視でき、温度測定の結果に影響します。
1.1熱電対インデックス番号の選択
熱電対インデックス数の選択は、通常、測定された培地の作業温度に基づいて決定されます。一般に、異なるインデックス作成数の温度測定範囲と実際の使用法によれば、熱電対を大まかに3つのカテゴリに分けます：中程度の低温、中程度の高温、高温インデックスング熱電対。以下は、これら3つの温度測定範囲の熱電対を選択する方法に関する分析と説明です。
1.1.1中程度および低温の熱電対の選択
低温測定（-200程度+350程度）に使用される場合、Tスケールの熱電対を選択できます。中程度および低温測定（-40度〜+700度）の場合、EJスケールの熱電対を選択できます。ただし、TJスケールの熱電極は純粋な銅と純粋な鉄材料で作られているため、製品の生産と使用中に簡単に酸化されるため、酸化環境での温度測定に使用することはできません。酸化環境での温度測定には、電子スケールの熱電対を使用することをお勧めします。 E-Index熱電対は、J-Index熱電対の温度測定範囲をカバーするだけでなく、TJインデックスの熱電対よりも大きな熱電位出力、高感度、良好な安定性、より良い酸化抵抗を覆っています。酸化および不活性ガス環境で使用できますが、硫黄や高温でのガス環境を減らすことはできません。これにより、E-Index熱電対の熱電位均一性に大きな誤差が発生します。
1.1.2中温および高温の熱電対の選択
K. N-Degree Thermocoupleは、現在の市場で広く使用されている低コストの金属熱電対であり、主に中温度および高温ゾーン（-40度+1200度）での温度測定に使用されます。その中で、K-Indexの熱心は、良好な直線性、大きな熱電位、高感度、良好な安定性と均一性、強い酸化抵抗、および低価格のために絶対的な市場シェアを占めています。 N-Index熱電対は、K-Index熱電対の2つの重要な欠点、すなわち300度と500度の間のニッケルクロム合金の短距離順序格子によって引き起こされる不安定な熱電電位を克服する最新の国際的に標準化された熱電対です。約800度でのニッケルクロム合金の優先酸化によって引き起こされる熱電位不安定性。その包括的なパフォーマンスは、K-Indexの熱電対のパフォーマンスよりも優れており、開発のための有望な熱電対です。ただし、N-Degreeの熱電対の主な欠点は、低温範囲（-200度400度）の大きな非線形誤差と、材料の機械を硬く困難なものです。
1.1.3高温の熱電対の選択
S R. bグレードの熱電対は、その正と負の電極がプラチナとプラチナロジウム合金で作られているため、貴金属熱電対と呼ばれます。これは、高温領域（800度〜1600度）での測定に適した熱電対です。 SおよびRスケールの熱電対で推奨される長期使用温度は（800度〜1300度）、Bスケール熱電対の推奨長期使用温度は（800度〜1600度）です。高温の測定精度、良好な安定性、広い温度測定範囲、高温の上限により、さまざまな勾配を持つこれらの貴金属熱電対は、冶金、ガラス、セラミック、その他の産業などの1000度を超える高温測定アプリケーションで広く使用されています。欠点には、熱電位の低さ、感度の低さ、高温での機械的強度の低下、汚染に対する高感度、高価な貴金属材料が含まれ、1回限りの投資が発生します。しかし、全体として、貴重な金属の熱電対は、高温領域での温度測定の主力です。熱電対生産技術の継続的な改善により、高温での汚染から電極ワイヤを効果的に保護し、製品のサービス寿命を改善することができます。