Методы дистанционной диагностики исправности термопар

Наиболее просты и удобны программные методы диагностики, в основе которых лежит протоколирование результатов измерений температуры за некоторый период времени. В частности, поскольку температура в данном технологическом процессе может меняться с конечной скоростью, любое мгновенное изменение показаний термопарного термометра, скорее всего, является признаком ошибки или отказа.

Среди аппаратных методов наибольшее распространение получили метод закорачивания термопары и метод измерения сопротивления термопары. При закороченной термопаре измерительный прибор должен показывать температуру клеммного соединителя. Этот простой тест позволяет проверить правильность работы контроллера, измерительного устройства, устройства компенсации холодного спая, но не самой термопары.

Для проверки термопары можно использовать, например, метод контроля ее омического сопротивления. В нормальном состоянии сопротивление плавно меняется с температурой.

Если, например, в результате локального нагрева возникнет замыкание термопары, то сопротивление резко изменится, что, скорее всего, указывает на ошибку.

Описание лабораторной установки:

На панели укреплен электронагревательный элемент ЭНЭ, в качестве которого используется стеклованный трубчатый резистор. С помощью тумблера Т на ЭНЭ подается напряжение. Во внутреннюю полость ЭНЭ помещается спай исследуемой термопары ХК и головка контрольного ртутного термометра на 200С. На концах термопары закрепляется милливольтметр или компенсационный потенциометр ПП-63 для измерения термо – ЭДС термопары. Электрическая схема установки прилагается.

Порядок проведения работы

1. Определение статической характеристики термопары. Вставить в полость электронагревательного элемента термометр и рабочий конец термопары. Не включая питания зафиксировать исходную температуру и термо – ЭДС. Затем включить тумблер питания и нагревая рабочий конец термопары фиксировать через равные промежутки времени температуру и соответствующую ей термо – ЭДС. Результаты исследований занести в протокол лабораторной работы. По полученным данным построить график статической характеристики термопары и определить коэффициент передачи .

2. Вынуть спай исследуемой термопары из ЭНЭ и остудить до температуры окружающей среды. Довести температуру электронагревательного элемента до 180С. Ввести спай исследуемой термопары в полость ЭНЭ. Начиная с этого момента через равные промежутки времени фиксировать термо – ЭДС по показанию милливольтметра. Опыт продолжать до тех пор, пока не прекратится рост термо – ЭДС. Результаты измерений занести в протокол лабораторной работы. По полученным данным построить график переходного процесса термопары и методом касательной определить постоянную времени

термопары τ

Контрольные вопросы:

1. Пояснить принцип работы термоэлектрических термометров

2. Разъяснить физическую сущность возникновения термо – ЭДС.

3. Перечислить основные материалы, используемые в современных термопарах.

4. Перечислить основные достоинства и недостатки термопар.

5. Перечислить основные источники погрешности возникаемые в термопарах