Підвищення точності вимірювання температури термопарами в процесі експлуатації - Автореферат

Однак, хоча точність приладів і систем вимірювання температури постійно зростає, похибка вимірювання температури цими приладами і системами майже не зменшується. Для досягнення поставленої мети необхідно розвязати наступні задачі: Розробити методику аналізу похибки від набутої в процесі тривалої експлуатації термоелектричної неоднорідності електродів термопар на основі результатів експериментальних досліджень часового дрейфу їх ФП; Розробити структуру прецизійної системи вимірювання температури, яка використовує запропонований метод корекції похибки від набутої в процесі тривалої експлуатації термоелектричної неоднорідності електродів термопар, а також стенд метрологічної перевірки (МП) ТЕП і термопар для забезпечення реалізації запропонованого методу корекції. В дисертації розвязано важливу науковотехнічну задачу підвищення точності вимірювання температури та отримано такі наукові результати: Вперше, на основі дослідження властивостей похибки від набутої під час тривалої експлуатації термоелектричної неоднорідності електродів термопар, розроблено метод побудови коректних математичних моделей дрейфу електродів термопар, який дає змогу ідентифікувати найбільш небезпечні умови експлуатації термоелектричних перетворювачів з точки зору впливу похибки від неоднорідності електродів термопар на результат вимірювання температури. У роботах, опублікованих у співавторстві, здобувачу належать: у [1] - визначення калібрування або МП термопар на місці експлуатації, як умови зменшення впливу похибки від набутої неоднорідності; у [4, 11, 14, 15] - реалізацію вимог прецизійних систем вимірювання температури в структурі контролера і модуля; у [5] - виявлення небезпечних режимів експлуатації ТЕП з точки зору впливу неоднорідності на похибку вимірювання температури; у [6] - дослідження властивостей похибки від набутої неоднорідності термоелектродів і класифікація методів корекції часового дрейфу їх ФП; у [7] - моделі дрейфу ФП термоелектродів; у [8] - встановлення звязку між часовим дрейфом ФП термоелектродів і похибкою від набутої неоднорідності; у [9] - адаптація стенду до запропонованого методу корекції похибки від набутої неоднорідності ТЕП; у [10] - критерії розподілу результатів МП між ділянками термоелектродів; у [12] - обґрунтування методу корекції похибки неоднорідних термоелектродів; у [13] - оцінка похибки від набутої неоднорідності електродів термопар в умовах дифузійної печі; у [16] - оцінка впливу похибки регулювання на похибку від неоднорідності електродів термопар.При сталій температурі робочого злюту і злютів порівняння вони можуть проявити себе двояко - як похибка часового дрейфу (зміна в часі генерованої термое.р.с.) і як похибка від набутої термоелектричної неоднорідності (зміна генерованої термое.р.с. при зміні розподілу температури вздовж термоелектродів). У другому розділі визначено механізм впливу набутої термоелектричної неоднорідності електродів термопар на їх термое.р.с., що дало змогу розробити методику аналізу цієї похибки на основі експериментальних досліджень часового дрейфу, дослідити властивості цієї похибки, побудувати адекватні математичні моделі дрейфу, виявити найбільш небезпечні щодо неї режими експлуатації ТЕП на обєктах з різним характером змін профілю температурного поля і провести класифікацію методів корекції похибки дрейфу ФП ТЕП з точки зору впливу на них набутої неоднорідності термопар. 2), то з аналізу (1) (3) виникає, що: 1) при похибка ділянок ; 2) ділянки не дрейфують, , бо знаходяться при низькій температурі; 3) при зміні профілю до кривої С (умова ) термое.р.с. створюють ділянки , де , тоді ; 4) при зміні профілю до кривої В (умова ) термое.р.с. створюють ділянки , де (якщо дрейф пропорційний температурі), тоді ; 5) при переході від С до В отримаємо максимальну похибку часового дрейфу цього електрода; 6) при переході від С до В отримаємо максимальну похибку від набутої неоднорідності, бо зміна для даного випадку; 7) максимальні похибки часового дрейфу і від набутої неоднорідності співпадають; 8) часовий дрейф і похибка від набутої неоднорідності є різними проявами деградаційних процесів і між ними існує тісний звязок; 9) дрейф для кривої А має проміжне значення ; 10) похибку від набутої неоднорідності можна дослідити за результатами дослідження часового дрейфу. Для оцінки похибки від набутої неоднорідності термоелектродів розібємо їх на 24 однакові ділянки та припустимо, що температура злютів порівняння (ділянки 1…8) рівна 0?С, температура робочого злюту (ділянки 17…24) рівна 800?С, температурне поле ділянок 916 рівномірно змінюється від 0?С до 800?С (), а похибкою від неоднорідності ділянки можна нехтувати. Аналіз (9) дозволяє класифікувати методи корекції дрейфу ФП ТЕП за впливом набутої неоднорідності електродів термопар: 1) якщо , то - коли немає деградаційних процесів, немає дрейфу і набутої неоднорідності, інтеграли (9) рівні нулю, ФП ТЕП незмінна (експлуатація при низьких температурах), похибка визначається малою початковою неоднорідністю; 2) якщо (експлуатація ТЕП в

2. Основний зміст роботи