1.熱電(dian)偶
熱電特性(xìng)不穩定所引(yǐn)起的誤差
熱(rè)電偶溫度計(ji)經過一段時(shi)間使用,受其(qi)使用的環境(jing)影響✨,其本🈲身(shen)的熱電性能(néng)将會産生一(yī)定的變化,則(zé)該♋熱電偶溫(wēn)度計計量得(de)到的溫度與(yu)真實溫度有(yǒu)一定的偏離(li)。影響熱💰電偶(ǒu)穩💔定性的⭐主(zhu)要因素有:
(1)被(bèi)測物對熱電(diàn)偶電極的污(wū)染和腐蝕;
(2)熱(re)電極受外力(lì)作用而産生(shēng)的變形所引(yin)起的形變應(ying)力✏️;
(3)感溫電極(jí)在高溫下微(wei)觀結構晶粒(li)發生變化;
(4)熱(rè)電極受暴露(lu)在空氣中發(fā)生氧化等。
2.熱(rè)電偶不均勻(yun)性的影響
熱(rè)電偶的均勻(yún)性是指熱電(diàn)偶熱電極材(cai)料的均勻程(chéng)度。如果熱電(diàn)偶中的兩個(gè)熱電極材料(liao)是均勻的,則(ze)熱🔴電偶🤟回路(lù)産生的熱電(diàn)勢和兩端溫(wēn)度差呈正相(xiang)關,而與沿熱(re)電極長度的(de)溫😍度梯度💘無(wu)關。
3.測量溫度(dù)點的選擇
選(xuan)擇合适的測(cè)溫點是安裝(zhuāng)熱電偶時十(shí)分重要的考(kao)慮因素,選擇(ze)具有代表性(xìng)的測溫點,對(dui)于整個生産(chǎn)環境具有特(te)殊的意義‼️。位(wei)置選擇不當(dāng),則控制和計(ji)量将😄毫無意(yi)義。在測量點(diǎn),熱電偶插入(rù)的深度也對(dui)溫度測🚩量産(chan)生影響,當外(wài)部♋環境和被(bei)測物溫度存(cún)在溫度差時(shí),熱電偶上測(cè)量的溫度會(huì)随着傳感器(qi)的延長而與(yǔ)外界環境産(chan)生熱交換,繼(ji)而帶👣來計量(liàng)誤差。由于環(huan)境溫度千變(biàn)萬化,這種溫(wēn)度誤差是不(bu)可估量的。除(chu)了由💯于插入(rù)深淺發生熱(rè)傳導引入的(de)誤差以外,熱(rè)電偶外部保(bao)護管材質也(yě)會引入測量(liàng)誤差。例如金(jin)屬材質的保(bao)護管,其導熱(rè)📱性能較好,因(yīn)此在測量過(guò)程中需要将(jiāng)其插入更深(shen)以避免熱量(liang)損失。對于陶(tao)瓷材質的保(bao)護✔️管👨❤️👨,則需要(yào)将其插入淺(qiǎn)一些。
4.響應時(shí)間的影響
隻(zhi)有被測對象(xiàng)和測溫元件(jian)溫度一緻時(shí),測溫元件的(de)溫♈度才能穩(wen)定,此時二者(zhe)達到熱平衡(heng),這是接觸🥵法(fǎ)測💜溫的基本(ben)原理。被測對(duì)象和測溫元(yuán)件溫度達到(dao)一緻需要一(yi)定時間來實(shí)現,該時間🆚的(de)長短,主要由(yóu)測溫元件的(de)熱響應性能(néng)決定,即熱響(xiǎng)應時間。熱響(xiǎng)應時間受傳(chuán)感器的結構(gòu)和計量條🔞件(jiàn)影響,通過實(shi)驗,不同條件(jiàn)下的響應時(shi)間差别很大(da)。靜止的氣态(tai)介質,兩☔者需(xū)要持續接觸(chù)30分鍾以上才(cai)能達到溫🚩度(du)✂️平衡,如靜态(tai)的液體,溫度(du)平衡時間将(jiang)🐕縮短到5分🚶♀️鍾(zhong)。
在實際工程(cheng)應用中,被測(cè)對象的溫度(du)經常是處于(yú)💘不⛱️斷😄變📧化的(de)狀态,瞬間變(biàn)化的時間很(hěn)短,因此對傳(chuan)感器的要求(qiú)也相對較高(gāo),一般要求其(qí)響應能力爲(wèi)ms級别。如響應(ying)能力不足,則(ze)出現測量滞(zhì)後現象。因此(cǐ)🧑🏽🤝🧑🏻選擇傳感器(qi)要選擇響應(ying)速度快的。計(ji)量🏃♂️端直徑是(shi)影響響應速(sù)度的重要因(yin)素。如果偶絲(sī)較細,則響應(ying)時間較短。
5.熱(re)輻射的影響(xiang)
當用熱電偶(ou)測量爐中溫(wen)度時,爐内高(gāo)溫物體對熱(re)電✨偶的熱輻(fú)射,會引起熱(re)電偶溫度升(sheng)高。如果爐内(nèi)的氣體假定(ding)爲透明的,熱(re)電偶和爐壁(bi)之間的溫差(cha)🔴比較大時,那(nà)麽✉️能量交換(huàn)之後⛹🏻♀️也會帶(dai)來測溫方面(mian)的誤差。增加(jiā)熱傳導能夠(gòu)有效的降低(dī)這👄部分誤差(cha),讓爐壁的溫(wēn)度和熱電偶(ou)溫度接近。
6.熱(rè)阻抗增加的(de)影響
當熱電(dian)偶處于高溫(wen)的工況環境(jìng)下,氣态被測(ce)介質會将保(bao)護管表層灰(hui)塵燒熔,引起(qǐ)保護管熱阻(zǔ)抗增加。如果(guǒ)介質是熔體(ti),那麽在操作(zuò)中會出現爐(lu)渣的☀️沉澱沉(chén)澱的爐✍️渣會(hui)增加熱電偶(ǒu)響應時間,指(zhi)示溫度方面(miàn)會變低。因此(cǐ)定期檢查或(huo)不定時的抽(chou)檢熱電偶的(de)工作狀态,能(néng)夠及時的發(fā)現熱電偶産(chǎn)生的異常,減(jiǎn)少測量誤差(chà)。
7.熱電偶絲不(bu)均質引起誤(wu)差
根據上述(shù)測量原理,當(dāng)熱電偶的偶(ǒu)絲均質時,根(gēn)據均質回💋路(lu)定則,長度對(duì)計量的結果(guo)沒有影響。而(ér)實際情況是(shi),廠家在進🔞行(háng)偶絲生産時(shi),通常會因爲(wèi)溫度等原因(yīn),導緻偶絲粗(cū)細不均,呈竹(zhú)節狀,甚至出(chu)現👌嚴重的打(dǎ)卷現象。另外(wai)在後期的加(jia)工中✉️會出現(xiàn)其㊙️他問題,對(duì)熱電偶進行(háng)的反複加工(gong),會讓熱電偶(ǒu)出✂️現畸變從(cong)而失😍去均質(zhì)。在進行測溫(wen)工作時,很🌈多(duo)偶絲位于高(gao)溫區,如果不(bu)具備均值性(xing),且環境溫度(du)變化,那麽熱(rè)電偶局部就(jiu)會出現寄生(sheng)熱電動勢,從(cóng)而引入誤差(cha)。
從熱電偶的(de)基本工作原(yuán)理、具體的使(shǐ)用方法和生(shēng)産💚制🍉作過程(cheng)中存在的問(wèn)題等方面進(jin)行深入分析(xī),得到了熱電(dian)偶溫度計量(liang)産生誤差的(de)主要原因,在(zài)熱電偶的制(zhì)作和使用🔞中(zhōng),傳感器插入(ru)位置與深淺(qiǎn)、熱電偶對溫(wēn)度的響應時(shí)間、環境對熱(rè)電偶的熱輻(fú)射、熱阻抗改(gǎi)變、熱電偶絲(si)不均質等都(dōu)是産生計量(liàng)誤差的主要(yao)因素,因此提(tí)升溫度計量(liàng)的準确度要(yào)從上述因素(su)中減小和避(bi)免。分析熱電(diàn)偶溫度計量(liàng)的🐉誤差原因(yin),對實際工程(cheng)應用具有一(yi)定的指導意(yi)義。
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