Метод визначення похибки термоелектричних перетворювачів на місці експлуатації

Received: June 10, 2014
Accepted: June 29, 2014
Authors: 

Кочан Орест

Науково-дослідний інститут інтелектуальних комп’ютерних систем
Тернопільського національного економічного університет.

В статті запропоновано метод періодичної метрологічної перевірки на місці експлуатації головної термопари термоелектричного перетворювача (ТП) з керованим профілем температурного поля без його демонтажу та без участі взірцевого ТП або будь-якого іншого взірцевого давача температури. При проведенні первинної метрологічної перевірки такого ТП з використанням ТП першого / третього рівня робочої схеми метрологічної перевірки проведена оцінка похибки періодичної метрологічної перевірки показала, що остання не буде перевищувати 1 / 1,2°С.
***The method of periodic verification in operation condition of the main thermocouple of thermocouple based sensor with controlled profile of temperature field (TBS with CPTP) is proposed in this paper. This periodic verification can be done without dismantling out of sensor from operation place as well as without any working standards. The reference thermocouples of either 1-st or 3-rd level of hierarchy scheme can be used for verification of TBS with CPTP right after produce. Evaluation of self verification error in this case has shown value of error at either 1ºC or 1.2ºC respectively.
*** В статье предложен метод периодической поверки на месте эксплуатации главной термопары термоэлектрического преобразователя (ТП) с управляемым профилем температурного поля без его демонтажа и без участия образцового ТП или любого другого образцового температурного сенсора. При проведении первичной поверки такого ТП с использованием ТП первого / третьего уровня рабочей поверочной схемы проведена оценка погрешности периодической поверки показала, что она не превишает 1 / 1,2 °С.

 

1.    Саченко А.А. Разработка методов повышения точности и создание систем прецизионного измерения температур в промышленных технологиях: автореферат диссертации на соискание ученой сТПени д.т.н. - Ленинград, ЛЭТИ, 1988.
2.    Cкоропад П.І. Термоперетворювачі з металевих шкел – концепція, нормалізація термоструктурних характеристик, реалізація: автореф. на здобуття наук. ступеня докт. техн. наук : спец. 05.11.04 "Прилади та методи вимірювання ТПлових величин"/ П.І. Cкоропад. – Львів, 2003. – 37 с.
3.    Яцишин С.П. Розвиток теоретичних основ та створення методів і алгоритмів мінімізації похибок термоперетворювачів на базі статистичної термодинаміки : автореф. дис. на здобуття наук, ступеня докт. тех. наук : по спеціальності 05.11.04 "Прилади та методи вимірювання ТПлових величин"/ С.П. Яцишин.-  Львів 2008. – 37 с.
4.    Гук О.П. Кабельні первинні термоелектричні перетворювачі з покращеними метрологічними і експлуатаційними характеристиками: дис... канд. техн. наук: 05.11.04 / О.П. Гук, "Науково-виробниче об'єднання "Термоприлад" ім. В.Лаха" АТЗТ. - Л., 2004. - 144 арк.
5.    Ромака В.А. Фізичні засади розроблення термоелектричних елементів на основі інтерметалічних напівпровідників: автореф. на здобуття наук. ступеня докт. техн . наук : спец. 05.11.04 "Прилади та методи вимірювання ТПлових величин"/ В.А. Ромака. – Львів, 2008. – 36 с.
6.    Приборы для измерения температуры контактным способом / Под ред. Р.В. Бычковского. - Львов.: Вища школа, 1979.
7.    Датчики для измерения температуры в промышленности / Г.В. Самсонов, А.И. Киц, О.А. Кюздени и др. – Киев: Наукова думка, 1972.
8.    Рогельберг И.Л., Нужнов А.Г., Покровская Г.Н. и др. Стабильность термоэлектродвижущей силы термопар хромель – алюмель при нагреве на воздухе при температурах до 1200 C // Исследование сплавов для термопар: Сб. трудов института Гипроцветметобработка.- М.: Металлургия, 1967. Т.11. Вип.24.- С.54-65.
9.    Кочан О.В. Оцінка максимальної похибки неоднорідних термопар / О.В. Кочан, Р.В. Кочан, В.Я. Яскілка, Н.М. Васильків // Вісник Тернопільського Державного Технічного Університету. – 2007. - №1 - C. 122-129.
10.    Васильків Н. Дослідження впливу змін профілю температурного поля на похибку вимірювання температури неоднорідними термопарами / Н. Васильків, О. Кочан // Вісник Тернопільського державного технічного університету імені Івана Пулюя. – 2010. – №2. – С. 146–154.
11.    Киренков И.И. Некоторые законы термоэлектрической неоднородности // Труды метрологических институтов СССР. Исследования в области температурных измерений. “Энергия”, Ленинградское отд-ние, 1975, вып 171 (231). С.11-15.
12.    А.с. 352152 СРСР. Устройство для измерения температуры. А.А. Саченко, К.М. Обелевская, Л.В. Заничковская и др.; Опубл. 1972, Бюл. № 28.
13.    Саченко А.А. Совершенствование методов измерения температуры / А.А. Саченко, Е.Я. Твердый. – К.: Технiка, 1983. – 104 с.
14.    Кочан О.В. Термоелектричний перетворювач з керованим профілем температурного поля: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук: спец. 05.11.04 – прилади і методи вимірювання ТПлових величин / О.В. Кочан . – Львів, 2011. – 20 c.
15.    Alf Hundves, Henz G. Buschfort. Self calibrating temperature sensing probe and probe –indicator combination-United State Patent 3.499.340. 73-1, G01 -15/00.
16.    Саченко А.А., Мильченко В.Ю., Кочан В.В. Измерение температуры датчиками со встроенными калибраторами. - М.: Энергоатомиздат, 1986.
17.    Kortvelyessy L. Thermoelement Praxis.- Vulkan-Verlag, Essen, 1981.
18.    Патент № 2325622 Россия, МПК G01K15/00. Способ контроля достоверности показаний термоэлектрического преобразователя в процессе его эксплуатации. Каржавин А.В. (RU), Каржавин В.А. (RU), Богатов В.В (RU), Белевцев А.В. (RU). Заявлено 27 мая 2008 г.
19.    Бернхард Ф. Применение самокалибрующихся термоэлементов с реперным материалом при температурах 500 – 650 С в парогенераторах / Ф. Бернхард, Д. Богун, С. Августин, Х. Маммен, А. Донин // Вимірювальна техніка та метрологія. - № 63. – 2003. – С. 55-60.
20.    Горин Н.И. Введение в метрологию. / Н.И. Горин. – Москва: Издательство стандартов, 1976 г. – 304 с.
21.    Мильченко В.Ю. Исследование методов и разработка средств поверки термоэлектрических преобразователей из неблагородных металлов: автореферат диссертации на соискание ученой сТПени к.т.н. по специальности 05.11.15 - М., ВНИИФТРИ, 1984.
22.    Чирка М.І. Підвищення точності вимірювання температури термоелектричними перетворювачами в нерівномірних ТПлових полях: автореферат дисертації на здобуття вченого ступеня к.т.н. по спеціальності 05.11.04 - Прилади та методи вимiрювання ТПлових величин. – Львів, Державний університет “Львівська політехніка”, 1997.
23.    Васильків Н.М. Підвищення точності вимірювання температури термопарами в процесі експлуатації: автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.11.04 / Н.М. Васильків . – Львів, 2011. – 20 c.
24.    Пат. № 97464 Україна, МПК G01К 15/00. Термоелектричний перетворювач / Кочан О.В., Кочан Р.В. - заявл. 22.02.2007.
25.    Кочан О.В. Термоелектричний перетворювач з керованим профілем температурного поля / Кочан О.В. // Вісник Тернопільського Державного Технічного Університету. - 2008. - N2. - С. 102-108.
26.    Павлов Б.П. Термоэлектрическая неоднородность электродов термопар / Павлов Б.П. – Москва: Изд-во стандартов, 1979. – 109 с.
27.    ГОСТ 8.338-2002 «Государственная система обеспечения единства измерений. Преобразователи термоэлектрические. Методика поверки». / Минск: ИПК Издательство стандартов, 2003. – 23 с.
28.    Кочан Р. В. Вдосконалення компонентів прецизійних розподілених інформаційно-вимірювальних систем: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук: спец. 05.11.16 “Інформаційно-вимірювальні системи” /Р. В. Кочан. – Львів, 2005. – 16 с.
29.    Белоусов И.А. Повышение точности многоканальных измерительных устройств с термоэлектрическими преобразователями: автореф. дис. на соискание ученой сТПени канд. техн. наук: 05.11.05 «Методы и средства измерения электрических и магнитных величин» /И.А. Белоусов. – Львов, - 1991. – 20 с.
30.    Кочан О.В. Мікроконтролерний метод керування профілем температурного поля /О.В. Кочан , Р.В. Кочан // Вісник Національного університету “Львівська Політехніка”. Комп’ютерні системи та мережі. – 2008. - № 630. - С. 67-76.