热电偶是一种非常常见、非常普通的温度传感器,它经常被应用在工业测温,它结构简单,操作上也很容易,但是,与此同时,若在使用时稍不注意,也会引起误差。为了提高测量精度,减少测量误差,延长
热电偶使用寿命,这就要求使用者不仅应具备仪表方面的操作技能,而且还应具有物理、化学及材料等多方面知识。在此小编根据公司相关工作人员的实践写实,并参阅有关资料较详细地介绍
热电偶的测量误差的主要影响因素。
一、热阻抗增加的影响
在高温下使用的
热电偶,如果被测介质为气态,那么保护管表面沉积的灰尘等将烧熔在表面上,使保护管的热阻抗增大;如果被测介质是熔体,在使用过程中将有炉 渣沉积,不仅增加了热电偶的响应时间,而且还使指示温度偏低。因此,除了定期检定外,为了减少误差,经常抽检也是必要的。例如,进口铜熔炼炉,不仅安装有 连续测温热电偶,还配备消耗型热电偶测温装置,用于及时校准连续测温用热电偶的准确度。
二、响应时间的影响
测温的基本原理是测温元件要与被测对象达到热平衡。因此,在测温时需要保持一定时间,才能使两者达到热平衡。而保持时间的长短,同测温元件的热响应时间有关。而热响应时间主要取决于传感器的结构及测量条件,差别极大。对于气体介质,尤其是静止气体,至少应保持30min以上才能达到平衡;对于液体而言,最快也要在5min以上。
对于温度不断变化的被测场所,尤其是瞬间变化过程,全过程仅1秒钟,则要求传感器的响应时间在毫秒级。因此,普通的温度传感器不仅跟不上被测对象的温度变化速度出现滞后,而且也会因达不到热平衡而产生测量误差。最好选择响应快的传感器。对热电偶而言除保护管影响外,
热电偶的测量端直径也是其主要因素,即偶丝越细,测量端直径越小,其热响应时间越短。
三、插入深度的影响
1、测温点的选择
热电偶的安装位置,即测温点的选择是最重要的。测温点的位置,对于生产工艺过程而言,一定要具有典型性、代表性,否则将失去测量与控制的意义。
2、插入深度
热电偶插入被测场所时,沿着传感器的长度方向将产生热流。当环境温度低时就会有热损失。致使热电偶与被测对象的温度不一致而产生测温误差。总之,由热传导 而引起的误差,与插入深度有关。而插入深度又与保护管材质有关。金属保护管因其导热性能好,其插入深度应该深一些(约为直径的15—20倍),陶瓷材料绝 热性能好,可插入浅一些(约为直径的10-15倍)。对于工程测温,其插入深度还与测量对象是静止或流动等状态有关,如流动的液体或高速气流温度的测量, 将不受上述限制,插入深度可以浅一些,具体数值应由实验确定。
四、热辐射的影响
插入炉内用于测温的
热电偶,将被高温物体发出的热辐射加热。假定炉内气体是透明的,而且,热电偶与炉壁的温差较大时,将因能量交换而产生测温误差。 另外,在安装时还应注意:
1、热电偶安装位置,应尽可能避开从固体发出的热辐射,使其不能辐射到热电偶表面;
2、 热电偶最好带有热辐射遮蔽套。
以上四大点就是小编通过实践和书本知识相结合总结出来的
热电偶测温误差的主要影响因素。后期小编还会整理出在热电偶测温时的注意事项,尽量让大家在操作过程中避免一些不必要的损失。