1.熱電偶
熱電特(tè)性不穩定所引起(qǐ)的誤差
熱電偶溫(wēn)度計經過一段時(shí)間使用,受其使用(yòng)的環境影響,其本(běn)身的熱電性能将(jiang)會産生一定的變(biàn)化,則該熱電❤️偶溫(wēn)度計計量🐕得到的(de)溫度與真實溫度(du)有一定的偏離。影(yǐng)響熱電偶穩定性(xìng)的主要因素有:
(1)被(bèi)測物對熱電偶電(diàn)極的污染和腐蝕(shi);
(2)熱電極受外力作(zuò)用而産生的變形(xíng)所引起的形變應(ying)力;
(3)感溫電極在高(gao)溫下微觀結構晶(jīng)粒發生變化;
(4)熱電(diàn)極受暴露在空氣(qi)中發生氧化等。
2.熱(re)電偶不均勻性的(de)影響
熱電偶的均(jun)勻性是指熱電偶(ou)熱電極材料的均(jun)勻程度❤️。如🌐果熱電(diàn)偶中的兩個熱電(dian)極材料是均勻的(de),則熱電偶回路🔅産(chan)生的熱電勢和兩(liǎng)端溫度差呈正相(xiàng)關,而與沿熱🧑🏾🤝🧑🏼電極(jí)長度的溫度梯度(du)無關。
3.測量溫度點(dian)的選擇
選擇合适(shì)的測溫點是安裝(zhuāng)熱電偶時十分重(zhòng)要的考慮因素,選(xuǎn)擇具有代表性的(de)測溫點,對于整個(ge)生産環🈚境具有特(te)殊的意義。位置選(xuan)擇不當,則控制和(he)🐅計量将毫無意🏃♂️義(yì)。在測量點,熱電偶(ou)插✊入的深度也對(duì)溫度測量産生影(yǐng)響,當外部🚩環境和(he)被測物溫度存在(zài)溫度差時,熱電偶(ou)上測量的溫度會(huì)随着傳感器的延(yán)長而與⛷️外界環境(jing)産生熱交換,繼而(ér)帶來計量誤差。由(yóu)💞于環境溫度千變(biàn)萬化,這種溫度誤(wu)差是不可估量的(de)。除了由于插入深(shēn)淺發生😘熱傳導引(yin)入的誤差以外,熱(re)電偶外部保護管(guǎn)材質也會引入測(cè)量誤差。例如金屬(shu)材質的🔅保護管,其(qi)導熱性能較好🈲,因(yīn)此在測量過程中(zhōng)需要✂️将💋其插入更(geng)深以避免熱量損(sǔn)失。對于陶瓷材質(zhì)的保護管,則需要(yao)将其插入淺一些(xie)。
4.響應時間的影響(xiang)
隻有被測對象和(he)測溫元件溫度一(yī)緻時,測溫元件的(de)溫度才能穩定,此(cǐ)時二者達到熱平(ping)衡,這是接觸法測(cè)溫的基本原理。被(bei)測對象和測溫元(yuan)件溫度達♌到一緻(zhì)需要一定時間💔來(lai)實現♌,該時間的長(zhǎng)短,主要由測溫元(yuán)件的熱響應性能(néng)決🏒定,即熱響應時(shí)間。熱🐉響應時間受(shou)傳感器的結構和(hé)計量條❄️件影響,通(tōng)過🈲實驗,不同條🐅件(jiàn)下的響應時間📞差(chà)别很大。靜止的氣(qi)态介質,兩者需要(yào)🛀🏻持續接觸30分鍾以(yi)⛱️上才能達到溫度(dù)平衡,如靜态的液(yè)體,溫度平衡時間(jian)将縮短到5分鍾。
在(zài)實際工程應用中(zhōng),被測對象的溫度(dù)經常是處于不斷(duan)變化的狀态,瞬間(jian)變化的時間很短(duǎn),因此對傳感器的(de)要求也相對較高(gāo),一般要求其響應(ying)能力爲ms級别。如響(xiǎng)應能力不足,則出(chu)現測量滞後現象(xiang)。因此選擇傳感器(qì)要選擇響應速度(dù)快的。計量端直徑(jing)是🐕影響響應速度(du)的重要因素。如果(guo)偶絲較細,則響應(ying)時間較短。
5.熱輻射(she)的影響
當用熱電(dian)偶測量爐中溫度(du)時,爐内高溫物體(ti)對熱電偶的熱💛輻(fú)🌂射,會引起熱電偶(ǒu)溫度升高。如果爐(lu)内♋的氣體假定爲(wei)🚩透明的,熱電偶和(he)爐壁之間的溫差(cha)比較大時,那麽能(neng)量交⛱️換之後也會(hui)帶來測溫方面的(de)誤差。增加熱傳導(dǎo)能夠有效✊的降低(di)這部分誤差,讓爐(lu)壁的溫度和熱電(dian)偶溫度接近。
6.熱阻(zǔ)抗增加的影響
當(dang)熱電偶處于高溫(wen)的工況環境下,氣(qi)态被測介質會将(jiāng)保護管表層灰塵(chen)燒熔,引起保護管(guǎn)熱阻抗增加。如果(guo)介❗質是熔體🐪,那麽(me)在操作中會出現(xian)爐渣的沉澱沉澱(dian)的爐渣會增加熱(re)電偶響應🚶時間,指(zhi)示溫度方面會變(biàn)低。因此定期檢查(chá)或不定時的抽檢(jiǎn)熱電偶的工作狀(zhuàng)态,能夠及時的發(fā)現熱電偶産生的(de)🏃異常,減少測量誤(wu)差。
7.熱電偶絲不均(jun)質引起誤差
根據(ju)上述測量原理,當(dāng)熱電偶的偶絲均(jun)質時,根據均質回(huí)路定則,長度對計(jì)量的結果沒有影(ying)響。而實際情況是(shi),廠家在進行偶絲(sī)生産時,通常會因(yin)爲溫度等原因,導(dǎo)緻👈偶絲粗細不均(jun1),呈竹節💯狀,甚至出(chu)現嚴重的打卷現(xian)象。另外在後期的(de)加工中會出現其(qi)他問題,對熱電偶(ou)進行的反複加工(gong),會讓熱電偶出現(xian)畸變從而失去均(jun1)質。在進行👌測溫工(gong)作時,很多偶🐇絲位(wei)于高溫區,如果不(bu)具備均值性🏃🏻♂️,且環(huán)境溫度變化🚶♀️,那麽(me)熱電偶局部就會(hui)出現寄生熱🚶♀️電動(dong)勢,從而引入誤差(cha)㊙️。
從熱電偶的基本(ben)工作原理、具體的(de)使用方法和生産(chǎn)制作過程中存在(zài)的問題等方面進(jin)行深入分析,得到(dào)了熱電偶溫度❌計(jì)量産生誤差的主(zhǔ)要原因,在熱電偶(ǒu)的制作和使用中(zhong),傳感器插入位置(zhi)與深淺、熱電偶對(duì)溫度的響🔆應時間(jiān)、環境對熱電偶的(de)熱輻🥰射、熱阻抗改(gai)變、熱電偶絲♋不均(jun)質等都是産生計(jì)量誤差的主要因(yīn)素,因此提升溫💃🏻度(du)計量的準确度要(yào)從上述因素中減(jian)⭕小和避免。分析熱(re)電偶溫度計量的(de)誤差原因,對實際(jì)🏒工程應用具有一(yī)定的指導意義。
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