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技術文章
熱電偶的測量誤差以及影響因素
熱電偶是測溫儀表的一種,有電站專用熱電偶、鎧裝熱電偶,防爆熱電偶,多點熱電偶等等。
在現有的測溫系統中,*常用的溫度傳感器—熱電偶,因其結構簡單,往往被誤認為“熱電偶兩根線,接上就完事”,其實并非如此。熱電偶的結構雖然簡單,但在使用中仍然會出現各種問題。例如:安裝或使用方法不當,將會引起較大的測量誤差,甚至檢定合格的熱電偶也會因操作不當,在使用時不合格,在滲碳等還原性氣氛中,如果不注意,K型熱電偶也會因選擇性氧化而超差。
為了提高測量精度,減少測量誤差,延長熱電偶使用壽命,要求使用者不僅應具備儀表方面的操作技能,而且還應具有物理、化學及材料等多方面知識。作者根據多年實踐,并參閱有關資料較詳細地介紹熱電偶的測量誤差及其注意事項。
2.測量誤差的主要影響因素
2.1插入深度的影響
(1)測溫點的選擇
熱電偶的安裝位置,即測溫點的選擇是*重要的。測溫點的位置,對于生產工藝過程而言,一定要具有典型性、代表性,否則將失去測量與控制的意義。
(2)插入深度
熱電偶插入被測場所時,沿著傳感器的長度方向將產生熱流。當環境溫度低時就會有熱損失。致使熱電偶與被測對象的溫度不一致而產生測溫誤差?傊,由熱傳導而引起的誤差,與插入深度有關。而插入深度又與保護管材質有關。金屬保護管因其導熱性能好,其插入深度應該深一些(約為直徑的15—20倍),陶瓷材料絕熱性能好,可插入淺一些(約為直徑的10-15倍)。對于工程測溫,其插入深度還與測量對象是靜止或流動等狀態有關,如流動的液體或高速氣流溫度的測量,將不受上述限制,插入深度可以淺一些,具體數值應由實驗確定。
2.2響應時間的影響
接觸法測溫的基本原理是測溫元件要與被測對象達到熱平衡。因此,在測溫時需要保持一定時間,才能使兩者達到熱平衡。而保持時間的長短,同測溫元件的熱響應時間有關。而熱響應時間主要取決于傳感器的結構及測量條件,差別極大。對于氣體介質,尤其是靜止氣體,至少應保持30min以上才能達到平衡;對于液體而言,*快也要在5min以上。
原創作者:金湖美安特自動化儀表有限公司