Корекція похибок дрейфу та набутої неоднорідності у термоелектричному перетворювачі з керованим профілем температурного поля

2016;
: pp. 99-109
Автори:
1
Національний університет "Львівська політехніка", кафедра інформаційно-вимірювальних технологій

Набута термоелектрична неоднорідність термопар та її негативний вплив на похибку вимірювання температури термоелектричними перетворювачами відомі понад століття. Сучасні дослідники вважають її основним джерелом похибки вимірювання температури, а саме явище однозначно негативним. Однак останнім часом запропоновано ефективні методи боротьби з цією похибкою. Розроблено підхід, що дає змогу використати набуту термоелектричну неоднорідність термопар для оцінювання метрологічних характеристик термоелектричних перетворювачів. 

1. Вимірювання температури: теорія та практика / Луцик Я. Т., Гук О. П., Лах О. І, Стадник Б. І. – Львів: Бескид Біт, 2006. – 560 с.

2. Kortvelyessy L. Thermoelement Praxis / Kortvelyessy L. – Vulkan-Verlag, Essen, 1981. – S. 498.

3. IEC 60584-2-am1 (1989-06) Amendment 1 – Thermocouples. Part 2: Tolerances Maintenance Result Date: 2012.

4. Саченко А. А. Совер- шенствование методов измерения температуры / А. А. Саченко, Е. Я. Твердый. – К.: Технiка, 1983. – 104 с.

5. Brignell J. Digital compensation of sensors / E. J. Brignell // Scientific Instruments. – 1987. – 20. Nо. 9. – P. 1097–1102.

6. 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.

7. Рогельберг Н. А. Изменения термоэлектрической силы проволок из хромеля и алюмеля при нагреве на воздухе при 800 °С про- должительностью до 10000 ч. Т. ІІІ / Рогельберг Н. А., Пигидина Э. Н., Покровская Г. Н. и др. // Исследование сплавов для термопар / Труды института Гипроцветметобработка. – М.: Металлургия, 1969.

8. Саченко А. А. Разработка методов повышения точности и создание систем прецизионного измерения температуры для промышленных технологий: дис. ... д-ра техн. наук : 05.11.16 / Саченко Анатолий Алексеевич. – Ленинград, 1988. – 278 с.

9. Kochan V. Instrumentation for Data Gathering / V. Kochan, A. Sachenko, V. Turchenko // IEEE Instrumentation and Measurement Magazine. – 2003. – Vol. 6. – No. 3. – P. 34–40.

10. Саченко А. А. Измерение температуры датчиками со встроенными калибраторами / А. А. Саченко, В. Ю. Мильченко, В. В. Кочан. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 96 с.

11. Rudtsch S. Stray Thermal Influences in Zinc Fixed-Point Cells / S. Rudtsch, A. Aulich, C. Monte // Temperature: Its Measurement and Control in Science and Industry, Volume 8, AIP Conf. Proc. – 2013. – No. 1552. – С. 265–270.

12. White W. P. The constancy of thermoelements / W. P. White // Physical review. – 1906. – No. 23. – С. 449–474.

13. Southworth D. J. Temperature Calibration with Isotech Block Baths / D. J. Southworth– Handbook of Isothermal Corporation Limited, 1999.

14. Датчики для измерения температуры в про- мышленности / Г. В. Самсонов, А. И. Киц, О. А. Кюздени и др. – К.: Наукова думка, 1972. – 223 с.

15. Yang Q. Investigation of Thermocouple’s Drift Speed Influence on Error of their Heterogeneity Correction / Q. Yang, R. Kochan // Sensors and Transducers. – 2013. – No. 160. – С. 514–521.

16. Васильків Н. М. Підвищення точності вимірювання температури термопарами в процесі експлуатації: дис. … канд. техн. наук: спец. 05.11.04 “Прилади та методи вимірювання теплових величин”/ Н. М. Васильків – Львів, 2010. – 158 с.

17. Su J. The mechanism of the occurrence of acquired thermoelectric inhomogeneity of thermocouples and its effect on the result of temperature measurement / J. Su, O. Kochan // Measurement techniques. – 2014. – No. 57. – С. 1160–1166.

18. Sloneker K. C. Thermocouple inhomogeneity / K. C. Sloneker // Ceramic industry. – Vol. 159. – Issue 4. – April 2009. P. 1318.

19. Бейлин В. М. Влияние термоэлектрической неоднородности на гра- дуировочную характеристику термопар / В. М. Бей- лин // Исследование сплавов для термопар. – М.: Металлургия, 1976. – С. 87–95.

20. Киренков И. И. Некоторые законы термоэлектрической неоднородности/ И. И. Киренков // Исследование в области температурных измерений: сб. трудов. – М.: ВНИИМ. – 1976. – С. 11–15.

21. Мильченко В. Ю. Исследование методов и разработка средств поверки термоэлектрических преобразователей из неблагородных металлов: автореф. дис. …канд. техн. наук : спец. 05.11.15 “Метрологическое обеспечение по отраслям”/ В. Ю. Мильченко. – М., 1984. – 25 с.

22. Чирка М. І. Підвищення точності вимірювання температури термоелектричними перетворювачами в нерівномірних теплових полях : автореф. дис. … канд. техн. наук: спец. 05.11.04 “Прилади та методи вимірювання теплових величин “/ М. І. Чирка. – Львів, 1997. – 20 с.

23. Чирка М. І. Метод підвищення точності прогнозування нестабільності характеристик перетворення термоелектричних перетворювачів / М. І. Чирка, Н. М. Васильків, Р. В. Кочан. // Вісник ТАНГ. Економіко-математичне моделювання. – 1999. – № 6. – С. 37–42.

24. Su Jun, Kochan O. V., Vasylkiv N. M., Kochan R. V. A method of correcting the error of temperature measurements due to acquired inhomogeneity of the electrodes of thermocouples // Measurement Techniques, November. – 2015. – Vol. 58. – No. 8.

25. Пат. № 97464 Україна, МПК G01К 15/00. Термо- електричний перетворювач / Кочан О. В., Кочан Р. В. – заявл. 22.02.2007.

26. Кочан О. В. Термоелектричний перетворювач з керованим профілем температурного поля: автореф. дис.… канд. техн. наук: спец. 05.11.04 – прилади і методи вимірювання теплових величин / О. В. Кочан. – Львів, 2011. – 20 c.

27. Kochan O. Temperature Measurement System Based on Thermocouple With Controlled Temperature Field / O. Kochan, R. Kochan, O. Bojko, M. Chyrka // Proc. of the IEEE international workshop on Intelligent Data Acquisition and Advancing Computing Systems (IDAACS’2007). – Dortmund, Germany. – September 6–8, 2007. – P. 47–51.

28. Пат. № 105700 Україна, МПК G01К 15/00. Піч з керованим профілем температурного поля / Кочан О. В., Кочан Р. В., Кочан В. В. – заявл. 16.11.2012.

29. Su Jun, Kochan O., Kochan V., Chunzhi Wang. Development and Investigation of the Method for Compensating Thermoelectric Inhomogeneity Error // International journal of thermophysics. – 2016. – Vol. 37. – Issue 1. – P. 15–21.

30. Пат. № 102981 Україна, МПК G01К 15/00. Спосіб корекції похибки головної термопари / Кочан О. В., Кочан Р. В. – заявл. 21.11.2012. Lviv Polytechnic National University Institutional Repository http://ena.lp.edu.ua Вимірювальна техніка та метрологія, №77, 2016 р. 109

31. Chang Shu, O. Kochan. Method of thermocouples self verification on operation place // Sensors & Transducers journal. – Vol. 160. – Issue 12. – Р. 55–61.

32. Пат. № 104952 Україна, МПК G01К 15/00. Спосіб самодіаг- ностики термопар на місці експлуатації та пристрій для його реалізації / О. В. Кочан. – заявл. 21.11.2012.

33. Su Jun, Kochan O., Kochan R. Thermocouples with Built- In Self-testing. International journal of thermophysics. – 2016. – Vol. 37. – Issue 4. – P. 1–14.

34. Кочан О. В. Оцінка тривалості самоперевірки термоелектричного перетворювача з керованим профілем температурного поля // Вісник Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут”. Серія приладобудування. – 2013. – Вип. 46. – С. 70–80.