Was sind die spezifischen Schritte zur Kalibrierung eines Thermoelements mit der 0-Grad-Eisbadmethode?
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Vorbereitung, Montage, Messung und Datenverarbeitung sind die vier aufeinanderfolgenden Phasen bei der Kalibrierung eines Thermoelements mithilfe der 0-Grad-Eisbadmethode. Um die Genauigkeit zu gewährleisten, muss die Temperaturkontrolle während des gesamten Verfahrens konstant bleiben. Im Folgenden sind die genauen Schritte aufgeführt:
1. Ersteinrichtung (Stellen Sie sicher, dass die Referenztemperatur korrekt ist)
Um eine konstante Temperatur von 0 Grad aufrechtzuerhalten, bereiten Sie einen vakuumisolierten Becher oder einen Dewar-Kolben mit einer Isolierschicht vor.
Bereiten Sie einen Glasstab zum Rühren und zerbrochenes Eis aus reinem Wasser vor (idealerweise aus destilliertem Wasser gefroren, um zu verhindern, dass Verunreinigungen den Gefrierpunkt verändern).
Stellen Sie sicher, dass die Lötstellen sauber sind und entfernen Sie alle oberflächlichen Oxidschichten und Flecken vom Referenzende (kaltes Ende) und Messende (heißes Ende) des Thermoelements.
Es sollte ein hochpräzises Temperaturmessgerät (Genauigkeit > 0,1 Grad) vorbereitet und dessen Kalibrierung vorher überprüft werden.
2. Herstellung einer Standard-Eis--Wassermischung bei 0 Grad
Geben Sie gerade so viel reines Wasser hinzu, dass das zerstoßene Eis in einem geschlossenen Behälter bedeckt ist.
Damit sich die Temperatur bei 0 Grad (Standardatmosphärendruck) stabilisieren kann, rühren Sie die Eis-{1}}Wassermischung vorsichtig mit einem Glasstab um und lassen Sie sie drei bis fünf Minuten lang stehen.
Um Eisklumpen und ein Überlaufen des Wassers zu vermeiden, passen Sie die Eiswassermenge an, indem Sie einen vollständigen Kontakt zwischen Eis und Wasser sicherstellen. Um eine ungleichmäßige Temperaturverteilung am Boden des Behälters zu verhindern, sollte der Wasserspiegel etwa 5 mm unter dem Eisspiegel liegen.
3. Setzen Sie das Thermoelement zusammen und stellen Sie die Temperatur ein.
Stellen Sie sicher, dass das Referenzende oder die Vergleichsstelle des Thermoelements vollständig in die Eis-{0}}Wassermischung eingetaucht ist und nicht mit dem Boden oder den Seitenwänden des Behälters in Berührung kommt (die Temperatur der Behälterwand kann von 0 Grad abweichen).
Um gegenseitige Temperaturstörungen beim gleichzeitigen Kalibrieren mehrerer Thermoelemente zu vermeiden, halten Sie zwischen den Kaltstellen jedes Thermoelements einen Mindestabstand von 5 mm ein.
Damit sich die Systemtemperatur ausgleichen kann, platzieren Sie die heiße Verbindungsstelle des Thermoelements an der Messstelle, die kalibriert werden muss (z. B. am Boden der Heißkanalöffnung), und lassen Sie sie zehn bis fünfzehn Minuten lang stabil.
Nehmen Sie nach der Gleichgewichtseinstellung jede Minute drei aufeinanderfolgende Messungen des thermoelektrischen Ausgangspotentials und der Temperatur vor. Die endgültigen Messdaten sind der Durchschnitt dieser Messwerte.
4. Datenverarbeitung und Korrektur der Kalibrierung
Um den Fehlerwert des Stromkompensationsschemas zu bestimmen, vergleichen Sie den aufgezeichneten Durchschnittswert mit dem thermoelektrischen Standardpotential der 0-Grad-Vergleichsstelle in der Thermoelement-Kalibrierungstabelle.
Um die Temperaturmessabweichung zu korrigieren, ändern Sie den Kompensationskoeffizienten des Temperaturreglers basierend auf dem Fehlerwert.
Überprüfen Sie, ob die Eiswasserumgebung und der Eintauchort der Vergleichsstelle geeignet sind, und führen Sie dann eine Neukalibrierung durch, wenn der Fehler nach der Kalibrierung immer noch über den Anforderungen liegt.
Wichtige Kontrollpunkte für die Genauigkeit
Anstatt große Eisblöcke zu verwenden, verwenden Sie zerstoßenes Eis, da es einen stärkeren Kontakt mit Wasser hat, was zu einer gleichmäßigeren und stabileren Temperatur führt.
Lassen Sie das Eis nicht vollständig schmelzen: Fügen Sie zerbrochenes Eis hinzu, um die Temperaturstabilität wiederherzustellen, wenn das Eisvolumen um mehr als ein-Drittel abnimmt;
Das Referenzende muss vollständig eingetaucht sein. Wenn die Lötstelle über der Wasseroberfläche liegt, ist die Kaltstellentemperatur zu hoch, was zu einem Kalibrierungsfehler von 0,5–2 Grad führt.
