Cómo comprobar un pirómetro termoeléctrico
El pirómetro termoeléctrico es un conjunto que consta de de un convertidor termoeléctrico (termopar), cables de compensación y conexión conectados a él y un dispositivo de medición indicador o registrador. Como tal, se puede usar un milivoltímetro portátil o de panel o un potenciómetro automático.
Pirómetro termoeléctrico antiguo de 1910
Pirómetro termoeléctrico digital moderno
Si se utiliza el milivoltímetro en condiciones de funcionamiento, la resistencia eléctrica del termopar, la compensación y los cables de conexión dentro de ± 0,1 ohmios debe ser igual a la indicada en la escala del milivoltímetro. magnitud Rint.
La resistencia del circuito del termopar se ajusta al valor requerido por medio de una bobina de compensación conectada en serie con el termopar.
En ocasiones, la comprobación de las lecturas de un pirómetro termoeléctrico se realiza en un conjunto completo, sin una calibración previa del termopar incluido en su composición.En este caso, el termopar conectado al milivoltímetro o potenciómetro automático se coloca con el termopar de referencia en un horno de calibración.
Si la temperatura de los extremos libres del termopar difiere de 0 ° C, cuando el circuito del milivoltímetro está abierto, el corrector ajusta su flecha a la marca en la escala correspondiente a la temperatura de los extremos libres.
Esta operación no es necesaria si en el conjunto pirómetro se utiliza un potenciómetro automático o milivoltímetro convenientemente calibrado y dotado de un dispositivo de corrección automática de la temperatura de los extremos libres del termopar. En estos casos, los cables de compensación deben llevarse a las terminales del dispositivo de medición.
Par termoeléctrico
Al aumentar gradualmente la corriente en el horno de calibración usando un termopar de referencia, las temperaturas del horno se ajustan una tras otra en cientos de grados, estabilizándose el horno en cada temperatura durante varios minutos.
El valor de la temperatura establecida en el horno se determina mediante el termo-EMF de un termopar de referencia leído por un potenciómetro de laboratorio, y al mismo tiempo (sin tocar) se leen las lecturas del dispositivo de medición pirométrica.
Después de alcanzar el límite superior de la escala del dispositivo de medición, la temperatura en el horno se reduce gradualmente y, en orden inverso, las lecturas del dispositivo de medición se repiten a aproximadamente las mismas temperaturas en el horno que cuando se aumenta la temperatura.
Para cada valor de la temperatura del horno, encuentre la lectura promedio del dispositivo a partir de las lecturas a medida que las temperaturas suben y bajan.
El error en las lecturas del pirómetro se establece como la diferencia entre los valores numéricos: la lectura promedio del dispositivo y la temperatura en el horno determinada por el termo-EMF de un termopar de referencia.
La diferencia entre las lecturas del instrumento de medición con el aumento y la disminución de la temperatura en el horno caracteriza el cambio en las lecturas del pirómetro.
Este método de verificar las lecturas del pirómetro termoeléctrico no es muy eficiente porque requiere una cantidad significativa de tiempo para verificar un conjunto. Por lo tanto, el método de calibración en frío de un pirómetro termoeléctrico es más conveniente. Es como sigue.
El termopar destinado a ser incluido en el kit de pirómetro se somete previamente a una calibración individual en el rango de temperatura que corresponde al rango de escala del dispositivo de medición y los valores de su termo-EMF para las temperaturas del extremo de trabajo correspondiente a las marcas numéricas determinadas en la escala del dispositivo de medición.
Además, si se usa un potenciómetro automático como dispositivo de medición, entonces se aplican voltajes iguales a los valores numéricos termo-EMF del termopar a sus terminales usando un potenciómetro de laboratorio. Las desviaciones de las lecturas del potenciómetro de los números de la escala son errores del pirómetro que se está comprobando.
Al probar pirómetros termoeléctricos que incluyen un termopar de platino-rodio-platino, debe tenerse en cuenta que la parte del termopar que está en el horno a alta temperatura cambia significativamente su resistencia eléctrica.La cantidad en la que cambia el Rin del pirómetro como resultado puede determinarse mediante cálculo.
La tolerancia de error instrumental de un pirómetro termoeléctrico, que es un conjunto de termopares y un dispositivo de medición, obviamente se puede determinar fácilmente sumando aritméticamente las tolerancias de cada uno de los componentes del conjunto.
Así, por ejemplo, para un pirómetro formado por un termopar con una tolerancia de error de calibración de ± 0,75 % y un medidor de clase 1,5, la tolerancia sería de ± 2,25 % del límite superior de medida del pirómetro.
Si un pirómetro termoeléctrico se verifica individualmente, el error instrumental total al medir temperaturas con dicho pirómetro se estima en función de los valores de posibles errores del termopar, los cables de compensación y el dispositivo de medición de acuerdo con la clase de precisión de este último.
En las lecturas de un pirómetro termoeléctrico utilizando un milivoltímetro como dispositivo de medición, puede ocurrir un error sistemático debido a la discrepancia entre el valor de la resistencia del circuito externo en condiciones de operación y el valor tomado durante la calibración del pirómetro.
A este respecto, a menudo es necesario medir la resistencia del circuito externo del pirómetro con un termopar montado en un horno calentado.
En este caso (cuando el circuito de termopar está conectado al brazo de un circuito de puente de medición de resistencia convencional), además de la fuente de corriente que alimenta el circuito, aparecerá una segunda fuente (termopar) en el circuito. En este caso, se alterará el funcionamiento normal del circuito del puente.
En los pirómetros termoeléctricos, que incluyen un potenciómetro automático equipado con una escala graduada, el cambio en termo-EMF del termopar causado por fluctuaciones en la temperatura de sus extremos libres se corrige automáticamente por medio de un dispositivo integrado en el potenciómetro.
Para el funcionamiento normal de este dispositivo, solo es necesario que los extremos de los cables de compensación del termopar estén conectados directamente a los terminales del potenciómetro.
La misma regla debe observarse cuando se instala un pirómetro que incluye un milivoltímetro equipado con un corrector bimetálico que ajusta la aguja del milivoltímetro cuando el circuito del termopar se rompe a la marca de la escala correspondiente a la temperatura del milivoltímetro.
En la práctica de las mediciones de temperatura industrial, a menudo es necesario introducir un termopar en un espacio con un fuerte campo eléctrico. Estas son, por ejemplo, las condiciones para medir las temperaturas del acero líquido. en hornos de arco eléctrico.
Una fuerte disminución en las propiedades de aislamiento eléctrico de los accesorios cerámicos de termopares a altas temperaturas conduce al hecho de que una corriente alterna de frecuencia industrial con un voltaje que alcanza en algunos casos decenas de voltios penetra en el circuito del termopar.
La conexión a tierra del termopar no siempre permite la eliminación adecuada de las captaciones de CA distorsionadas. Un medio más radical es incluir capacitancia e inductancia en el circuito del termopar.