熱電偶插入深度的影響

(1)測(cè)溫點(diǎn)的選定熱電偶的安裝位置，即測(cè)溫點(diǎn)的選定對(duì)zui來(lái)說(shuō)很重要。 測(cè)溫點(diǎn)的位置在生產(chǎn)過(guò)程中必須是典型的、非典型的，否則會(huì)喪失測(cè)量和控制的意義。

(2)插入深度熱電偶插入被測(cè)量場(chǎng)所后，沿傳感器的長(zhǎng)度方向產(chǎn)生熱流。 環(huán)境溫度低的話會(huì)有熱損失。 熱電偶與被測(cè)量對(duì)象的溫度不一致，產(chǎn)生測(cè)溫誤差。 也就是說(shuō)，熱傳導(dǎo)引起的誤差與插入深度有關(guān)。 插入深度與保護(hù)管的材質(zhì)有關(guān)。 金屬保護(hù)管熱傳導(dǎo)性好，其插入深度必須深(直徑約15) 20倍)，陶瓷材料絕熱性能好，可以插入淺(直徑約10-15倍)。 關(guān)于工程的測(cè)溫，其插入深度也與測(cè)量對(duì)象靜止或流動(dòng)等狀態(tài)有關(guān)。 例如，流動(dòng)的液體和高速氣流的溫度的測(cè)定不受上述限制。 插入深度可以很淺。 具體數(shù)值應(yīng)由實(shí)驗(yàn)決定。 2.2響應(yīng)時(shí)間的影響接觸法測(cè)溫的基本原理是測(cè)溫元件與被測(cè)量者達(dá)到熱平衡。 因此，測(cè)溫時(shí)需要保持一定的時(shí)間，使兩者達(dá)到熱平衡。 保持時(shí)間的長(zhǎng)度與測(cè)溫元件的熱響應(yīng)時(shí)間有關(guān)。 熱響應(yīng)時(shí)間主要根據(jù)傳感器的結(jié)構(gòu)和測(cè)量條件而有很大差異。 對(duì)于氣體介質(zhì)，特別是靜止氣體，在為了取得平衡必須保持至少30min以上的液體中，zui也立即變成5min以上。 對(duì)于溫度不斷變化的被測(cè)場(chǎng)所，特別是瞬間變化的過(guò)程，全過(guò)程要求僅為1秒，傳感器的響應(yīng)時(shí)間要求為毫秒水平。 因此，一般的溫度傳感器不僅會(huì)使被測(cè)定對(duì)象的溫度變化速度產(chǎn)生延遲，還會(huì)因未達(dá)到熱平衡而產(chǎn)生測(cè)定誤差。 zui較好選擇響應(yīng)快的傳感器。 對(duì)熱電偶來(lái)說(shuō)，除保護(hù)管的影響外，熱電偶的測(cè)量端徑也是其主要因素，偶數(shù)線越細(xì)，測(cè)量端徑越小，熱響應(yīng)時(shí)間越短。 測(cè)溫元件的熱響應(yīng)誤差可通過(guò)下式?jīng)Q定【1】。 &Delta； &希塔； =&Delta； &希塔； 0exp(-t/&tau； (2) 1)式中t>； 測(cè)量時(shí)間&Delta； &希塔； <； br/>； t時(shí)刻，測(cè)溫元件引起誤差，k或℃ &Delta； &希塔； 0>； &ldquo； t=0&rdquo； 時(shí)刻、測(cè)溫元件引起誤差、k或℃ &tau； <； br/>； 時(shí)間常數(shù)SE>； 因?yàn)樽匀粚?duì)數(shù)的底部(2.718 )，t=&tau； 時(shí)間是&Delta； &希塔； =&Delta； &希塔； 0/e為0.368，如果t=2&tau，則為&Delta； &希塔； =&Delta； &希塔； 0/e2等于0.135。 被測(cè)量對(duì)象溫度以一定的速度&alpha； ( k/s或℃/s )上升或下降時(shí)，經(jīng)過(guò)充分的時(shí)間后，發(fā)生的響應(yīng)誤差由下式表示: &Delta； &希塔； &infin； =-&alpha； &tau； (2)。 2 )式中&Delta； &希塔； &infin； <； br/>； 經(jīng)過(guò)充分的時(shí)間后，測(cè)溫元件引起的誤差。 由式(2) 2)響應(yīng)誤差和時(shí)間常數(shù)( &tau； 成正比。 為了提高檢定效率，很多企業(yè)都采用了自動(dòng)檢定裝置，對(duì)進(jìn)入工廠的熱電偶進(jìn)行了檢定，但是這個(gè)裝置還不夠完善。 二汽變速箱工廠的熱處理廠，如果400℃的恒溫時(shí)間不夠的話，很容易誤判為沒(méi)有達(dá)到熱平衡。

2.3熱輻射的影響插入爐內(nèi)的測(cè)溫用熱電偶被高溫物體的熱輻射加熱。 爐內(nèi)氣體透明，而且熱電偶和爐壁的溫度差大時(shí)，會(huì)因能量交換而產(chǎn)生測(cè)溫誤差。 在單位時(shí)間內(nèi)，兩者交換的輻射能量為p，其中P=&sigma； &epsilon； ( tw4-tt4)(2>； 3 )式中&sigma； <； br/>； 斯泰藩玻爾茲常數(shù)&epsilon； <； br/>； 發(fā)射率tt>； 熱電偶溫度，Ktw>； 爐壁的溫度，k是單位時(shí)間內(nèi)熱電偶和周圍的氣體(溫度t )即使對(duì)流和熱傳導(dǎo)也能進(jìn)行熱交換的能量是P&prime； P&prime； =&alpha； a(t-tt)(2>； 4 )式中&alpha； <； br/>； 熱傳導(dǎo)率a； 熱電偶表面積正常，P= P&prime； 其誤差為: Tt- T=&sigma； &epsilon； ( Tt4-Tw4)/&alpha； б(2) 5)每單位面積的誤差為Tt-T=&sigma； &epsilon； ( Tt4-Tw4)/&alpha； (2)。 6 )因此，為了減少熱輻射誤差，增大熱傳導(dǎo)，盡量使?fàn)t壁溫度Tw接近熱電偶的溫度Tt。 此外，安裝時(shí)，請(qǐng)盡量避免固體的熱輻射，避免熱電偶表面輻射①熱電偶的安裝位置，希望熱電偶zui帶有熱輻射屏蔽罩。

2.4熱阻增加的影響高溫下使用的熱電偶，如果被測(cè)定介質(zhì)為氣體，則堆積在保護(hù)管表面的灰塵等溶解于表面，保護(hù)管的熱阻增大的被測(cè)定介質(zhì)為熔體，則在使用中熔渣堆積，不僅熱電偶的響應(yīng)時(shí)間增加，指示溫度也降低。 因此，除定期檢定外，為了減少誤差，還需要經(jīng)常進(jìn)行吸引檢查。 例如，進(jìn)口銅熔爐不僅具備連續(xù)測(cè)溫?zé)犭娕?，還具備消耗型熱電偶測(cè)溫裝置，及時(shí)校正連續(xù)測(cè)溫用熱電偶的精度。

本文熱電偶高頻詞： 測(cè)溫  誤差 

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