Wenn genaue Thermoelementmessungen erforderlich sind, ist es üblich, beide Schenkel auf Kupferkabel am Eispunkt zu referenzieren, sodass Kupferleitungen aufgrund der Vergleichsstelle mit dem EMK-Messgerät verbunden werden können. Dieses Verfahren verhindert die Erzeugung von Wärmequellen an den Anschlussklemmen des Anzeigegeräts. Änderungen der Vergleichsstellentemperatur beeinflussen das Ausgangssignal. Praktische Instrumente müssen mit einer Möglichkeit ausgestattet werden, diese potentielle Fehlerquelle zu beseitigen.
Die erzeugte EMK ist abhängig von einer Temperaturdifferenz. Daher muss für eine Messung die Referenz bekannt sein. Dies ist schematisch in Abb. Nr. 1 dargestellt und kann durch Platzieren der Vergleichsstelle in einem Eiswasserbad bei einer konstanten Temperatur von 0 °C (32 °F) erreicht werden. Da Eisbäder mit einer konstanten Temperatur in der Umsetzung häufig schwierig und teilweise zu aufwändig sind, kommen oft verschiedene alternative Methoden zum Einsatz.
Techniken für die Kompensation der Vergleichsstelle
Methode: elektrische Brücke
Bei dieser Methode wird in der Regel eine selbstregulierende elektrische Brückenschaltung mit Vergleichsstelle verwendet, siehe Abbildung 2. Dieses System verfügt über ein temperaturempfindliches Widerstandselement (RT), das sich in einem Schenkel des Brückennetzwerks befindet und thermisch in die Vergleichsstelle (T2) integriert ist. Die Brücke wird in der Regel von einer Quecksilberbatterie oder einer stabilen Gleichstromquelle gespeist. power source. Die Ausgangsspannung ist proportional zur Unsymmetrie, die zwischen der voreingestellten äquivalenten Referenztemperatur bei (T2) und der warmen Vergleichsstelle (T1) erzeugt wird. In diesem System kann als Referenztemperatur 0 ° oder 32 °F gewählt werden.
Da die Umgebungstemperatur um die Vergleichsstelle (T2) schwankt, wird eine thermisch erzeugte Spannung angezeigt, die einen Fehler im Ausgang verursacht. Mit dem thermischen Fehler wird jedoch eine automatische Gleich- und Gegenspannung in Reihe geschaltet. Dadurch wird der Fehler behoben und die äquivalente Vergleichsstellentemperatur über einen großen Umgebungstemperaturbereich mit hoher Genauigkeit beibehalten. Durch die Integration von Kupferleitungen in die Vergleichsstelle wird das Thermoelementmaterial selbst nicht an die Ausgangsklemme des Messgeräts angeschlossen, wodurch sekundäre Fehler vermieden werden.
Methode: thermoelektrische Kühlung
Die Referenzkammer TRC Thermoelectric Ice PointTM von Omega stützt sich auf das tatsächliche Gleichgewicht von Eis- und destilliertem, entionisiertem Wasser und atmosphärischem Druck, um mehrere Referenzvertiefungen bei genau 0 °C aufrechtzuerhalten. Die Vertiefungen setzen sich bis in eine geschlossene zylindrische Kammer mit reinem destilliertem, entionisiertem Wasser fort.
Die Kammeraußenwände werden durch thermoelektrische Kühlelemente gekühlt, um das Einfrieren des Wassers in der Zelle als Vergleichsstellenreferenz wirksam zu machen. Die Erhöhung des Volumens, das durch Einfrieren einer Eisschale an der Zellwand entsteht, wird durch die Ausdehnung eines Faltenbalgs erkannt, der einen Mikroschalter betätigt und das Kühlelement stromlos schaltet. Durch das alternative Frosten und Auftauen der Eisschale wird eine Umgebungstemperatur von 0 °C um die Referenzvertiefungen präzise aufrechterhalten. Ein Applikationsschaltplan ist in Abb. Nr. 3 dargestellt. #3.
Durch den vollautomatischen Betrieb ist kein häufiges Eingreifen wie bei herkömmlichen Eisbädern erforderlich. Thermoelementmessungen können direkt anhand der Eispunkt-Referenztabellen vorgenommen werden, ohne dass Korrekturen für die Vergleichsstellentemperatur vorgenommen werden müssen.
Eine beliebige Kombination von Thermoelementen kann mit diesem Gerät verwendet werden, indem die Referenzstellen einfach in die Referenzvertiefungen eingeführt werden. Auch die Kalibrierung anderer Temperatursensoren bei 0 °C ist möglich. Verweise auf beheizte Öfen: Der Doppelofentyp verwendet zwei temperaturgesteuerte Öfen, um die Eispunkt-Referenztemperaturen zu simulieren, wie in Abb. 4 dargestellt. Zwei Öfen werden bei unterschiedlichen Temperaturen verwendet, um eine niedrige Referenztemperatur zu erhalten, die von der Temperatur beider Öfen abweicht.
Zum Beispiel sind die Leitungen einer Thermoelementsonde vom Typ K mit einem 150°-Ofen verbunden, um eine Chromega-Alomega- und eine Alomega-Chromega-Vergleichsstelle bei jeweils 2,66 mV (150 °F) zu erzeugen.
Funktionsweise von Thermoelementen Diagramm Die Spannung zwischen den Ausgangsleitungen des ersten Ofens beträgt zweimal 2,66 mV oder 5,32 mV. Um diesen Spannungspegel auszugleichen, sind die Ausgangskabel (Chromega und Alomega) mit Kupferleitungen innerhalb eines zweiten Ofens verbunden, der auf 265,5 °F gehalten wird. Dies ist genau die Temperatur, bei der Chromega-Kupfer und Alomega-Kupfer eine Knickspannung von 5,32 mV erzeugen.
Somit wird durch diese Spannung die Differenz von 5,32 mV des ersten Ofens entfernt, wobei 0 mV an den Kupferausgangsklemmen verbleiben. Dies ist die äquivalente Spannung von 0 °C (32 °F).
SCHLIESSEN
