The main types of errors which occur while measuring the temperature of gas flows, including flows of fuels, are determined by the conditions of thermal balance at the interaction of the sensor of the temperature transducer (TT) with the gas flow via convection, radiation and conduction. The limited TT capacity to track flow temperature variation should also be taken into consideration. For high gas flow speeds (over 50 m/s), another type of error (the so-called speed error) arises from the transformation of part of kinetic energy of the flow into thermal energy. A comprehensive analytical study of the combined influence of all the major factors on the total error of gas flow temperature measurement with a particular TT is actually impracticable, since some relationships describing the character of influence of this or that factor can be obtained only by experiment. Therefore, in practice, each error type is analysed separately, assuming that no other types of error occur, and the total error of measurement is regarded as superposition of separate error types. For convenience of analysis, TT is represented as a combination of separate units, each with its own components of the error. TT for gas flow temperature measurements appears as three units, such as gas dynamic, thermal and electrical, connected in series. The gas dynamic subsystem transforms the thermodynamic temperature T(τ) of the gas flow at the TT input into the deceleration temperature Т ПТ (τ) at the temperature sensor input and is characterized by the speed error. The defining characteristic of the gas dynamic subsystem is the TT recovery factor, which is why the paper discusses the methods and means of ensuring the constancy of the recovery factor.
Анотація. Успішне впровадження у металургійне виробництво систем автоматизації неможливе без наявності надійної та достовірної первинної інформації про параметри технологічного процесу. Температура є одним із основних параметрів, що визначає кількісні та якісні показники готової продукції. Тому технологічні процеси металургійної промисловості потребують наявності достатньої та різноманітної кількості первинних перетворювачів температури, що характеризуються високою точністю, чутливістю, стабільністю і стійкістю до завад. У статті наведено огляд термометричних та конструкційних матеріалів для створення первинних вимірювальних перетворювачів із заданими метрологічними характеристиками, перетворювачів для вимірювання температури в доменному виробництві, газових потоків у технологічних процесах металургії, розплавлених металів, а також для інтелектуальних вимірювальних перетворювачів. Ключові слова: металургійне виробництво, температура, первинний вимірювальний перетворювач, похибка вимірювання, інтелектуальний вимірювальний перетворювач.
Розглянуто методи вимірювання температури циліндричних обертових поверхонь на основі контактного вимірювання температури пристінного шару робочого середовища, що омиває обертову поверхню, яка має функціональну залежність з температурою поверхні. Показано, що пристінний шар робочого середовища між обертовою поверхнею і перетворювачем має деякий перепад температур, що є основним джерелом виникнення методичної похибки вимірювання температури обертової поверхні. Розроблено методику математичного опису теплових процесів, що відбуваються під час вимірювання температури циліндричних обертових поверхонь, та узагальнено стаціонарну математичну модель процесу вимірювання температури обертових поверхонь, яка характеризує зв'язок між вхідними, вихідними, керуючими і збурювальними параметрами процесів передачі тепла під час вимірювання температури обертових поверхонь у стаціонарному режимі. Аналіз розробленої математичної моделі дав змогу зменшити тепловтрати через перетворювачі та синтезувати перетворювачі температури з мінімальним значенням методичної похибки вимірювання температури для заданих умов експлуатації. Розглянуто особливості метрологічної перевірки перетворювачів температури та запропоновано установку для її проведення, що дало змогу спростити метрологічну перевірку і підвищити її точність.
Розглянуто питання впливу контактних теплових опорів (КТО) на точність вимірювання теплопровідності матеріалів. Наведено конструкцію пристрою для визначення значень КТО. В основі пристрою є пакет із двох пар плоских зразків, розміщених у різній послідовності між джерелом тепла і приймачами тепла однакової температури. Один із зразків у всіх парах має одну і ту саму товщину, другий зразок у двох парах пакета відрізняється за товщиною вдвічі. Реєструють тепловий потік через пакети, різницю температур між серединними зразками пакетів та перепад температур на тонкому зразку і за отриманими даними розраховують шукану величину. Подано результати експериментального визначення КТО між різними матеріалами. Показано, що знехтувати впливом КТО на результат вимірювання у визначенні коефіцієнта теплопровідності різних матеріалів (особливо високотеплопровідних) не можна, оскільки він співвимірний з тепловими опорами досліджуваних зразків. Для виключення цього впливу на результат вимірювання теплопровідності розроблено вимірювальний перетворювач для вимірювання теплопровідності листових матеріалів на основі мостової теплової вимірювальної схеми. Наведено схему з'єднання теплових опорів і КТО, розподілу теплових потоків і температур у зрівноваженій мостовій тепловій вимірювальній схемі та принципову схему вимірювального перетворювача теплопровідності листових матеріалів.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.