วิธีตรวจสอบประสิทธิผลของการชดเชยจุดเชื่อมต่อความเย็นโดยใช้วิธีแช่น้ำแข็ง

การกำหนดประสิทธิภาพของการชดเชยจุดเชื่อมต่อความเย็นโดยใช้วิธีแช่น้ำแข็งจำเป็นต้องได้รับการยืนยันผ่านการตรวจสอบทางกายภาพหลักสามรายการและการเปรียบเทียบที่มีความแม่นยำสูง-หนึ่งครั้ง ประสิทธิภาพไม่ควรขึ้นอยู่กับประสบการณ์ส่วนตัว แต่ควรขึ้นอยู่กับมาตรฐานทางวิศวกรรมเชิงปริมาณและทำซ้ำได้

I. การตรวจสอบความเสถียรของอุณหภูมิของน้ำแข็ง-ส่วนผสมของน้ำ (ข้อกำหนดเบื้องต้น)

ข้อกำหนดในการใช้งาน: ผสมน้ำบริสุทธิ์และน้ำแข็งบดในอัตราส่วนปริมาตร 1:1 ปล่อยทิ้งไว้ 5 นาที และตรวจสอบให้แน่ใจว่าระบบถึงสมดุลทางความร้อน

เกณฑ์การตัดสิน: ใช้เทอร์โมมิเตอร์ต้านทานแพลตตินัมมาตรฐานที่ปรับเทียบแล้ว (Pt100) เพื่อวัดอุณหภูมิศูนย์กลางของส่วนผสมของน้ำน้ำแข็ง- ค่าเบี่ยงเบนที่อนุญาตคือน้อยกว่าหรือเท่ากับ ± 0.5 องศา

ใช้ได้: การอ่านในช่วง -0.5 องศาถึง +0.5 องศา ;

ไม่ถูกต้อง: การเกินช่วงนี้บ่งชี้ว่ามีความบริสุทธิ์ของน้ำแข็งไม่เพียงพอ อัตราส่วนที่ไม่สมดุล หรือฉนวนของภาชนะไม่ดี

ครั้งที่สอง เย็น-การแยกทางไฟฟ้าขั้นสุดท้ายและการตรวจสอบความลึกของการแช่ (ความถูกต้องของโครงสร้าง)

รายการตรวจสอบ การปฏิบัติที่ถูกต้อง พฤติกรรมไม่ถูกต้อง

การแยกไฟฟ้า: ตัวนำปลายเย็น-จะต้องห่อหุ้มไว้ในหลอดทดลองแก้วหรือท่อฉนวนทนอุณหภูมิต่ำ-ที่เติมน้ำมันแร่หรือแอลกอฮอล์ปราศจากน้ำ ตัวนำสัมผัสในน้ำน้ำแข็ง → ทำให้เกิดการลัดวงจร การกัดกร่อน และการเบี่ยงเบนของสัญญาณ

ความลึกของการแช่: ปลายเย็นที่ห่อหุ้มจะต้องแช่ในแนวตั้งในน้ำน้ำแข็งมากกว่าหรือเท่ากับ 10 ซม. โดยมีระยะห่างมากกว่าหรือเท่ากับ 2 ซม. จากผนังภาชนะ การแช่ไม่เพียงพอ → การนำความร้อนได้รับผลกระทบจากสิ่งแวดล้อม สัมผัสกับผนังภาชนะ → อุณหภูมิเบี่ยงเบนจาก 0 องศา

ตัวชี้วัดความถูกต้อง: ตัวเครื่องที่ห่อหุ้มนั้นจมอยู่ใต้น้ำอย่างสมบูรณ์ ไม่มีฟอง ไม่มีการสัมผัส และไม่มีไอน้ำควบแน่นที่ด้านนอกของท่อ

III. การทดสอบความเสถียรเอาท์พุตของเทอร์โมอิเล็กทริก (การตรวจสอบการตอบสนองแบบไดนามิก)

ขั้นตอนการทำงาน: วางหัวต่อเย็นของเทอร์โมคัปเปิลในอ่างน้ำแข็ง โดยคงหัวต่อร้อนไว้ที่อุณหภูมิห้อง

ใช้มัลติมิเตอร์แบบดิจิทัลที่มีความแม่นยำสูง- (ความละเอียดสูงกว่าหรือเท่ากับ 0.1 μV) เพื่อบันทึกเอาต์พุตศักย์เทอร์โมอิเล็กทริกอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 10 นาที

เกณฑ์การตัดสิน:

ข้อผิดพลาดด้านความเสถียรน้อยกว่าหรือเท่ากับ ±2 μV (ประมาณ ±0.05 องศาสำหรับเทอร์โมคัปเปิลประเภท K)

ความผันผวนของการอ่านควรแสดงสัญญาณรบกวนแบบสุ่มเล็กน้อย โดยไม่มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นหรือกระโดด

ถูกต้อง: เอาต์พุตที่เสถียร ไม่มีการดริฟท์

ไม่ถูกต้อง: เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง (การรั่วไหลของความร้อน), ความผันผวน (การสัมผัสไม่ดี), การทำให้เป็นศูนย์ (วงจรเปิด)

IV. การเปรียบเทียบกับเทอร์โมคัปเปิลมาตรฐาน (การยืนยันความถูกต้องตามกฎหมาย)

วิธีการมาตรฐานระดับทอง: รวมจุดเชื่อมต่อที่ร้อนของเทอร์โมคัปเปิลที่ทดสอบเข้ากับเทอร์โมคัปเปิลมาตรฐาน Class II (เช่น ประเภท S หรือประเภท R) และวางจุดเชื่อมต่อเย็นพร้อมกันในอ่างน้ำแข็งเดียวกัน เพื่อให้มั่นใจว่าทั้งสองจุดอยู่ในสนามอุณหภูมิเดียวกัน

การวัดและการคำนวณ: ใช้โพเทนชิออมิเตอร์ที่มีความแม่นยำเพื่ออ่านค่าศักย์เทอร์โมอิเล็กทริกของอุปกรณ์ทั้งสอง:

E_วัด = E_วัด - E_{มาตรฐาน};

คำนวณความแตกต่าง: ΔE=E_วัด - E_{มาตรฐาน}

การพิจารณาความถูกต้อง:

ถ้า |ΔE| น้อยกว่าหรือเท่ากับ 5μV (ตรงกับประมาณ ±0.1 องศาสำหรับเทอร์โมคัปเปิลประเภท K) วิธีการชดเชยการแช่น้ำแข็งถือว่าใช้ได้

หากเกินขีดจำกัดนี้ อ่างน้ำแข็งจะมีอุณหภูมิอ้างอิงไม่ถึง 0 องศา หรือมีการรบกวนการนำความร้อน

วิธีนี้เป็นวิธีการตรวจสอบอ้างอิงที่แนะนำโดย National Institute of Metrology Calibration Procedure (JJG 351-1996) และมีความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับทางกฎหมาย