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熱電偶的測量誤差因素

更新時間:2014-06-10點擊次數(shù):1937

(一)測量誤差的主要影響因素

      1、插入深度的影響

      (1)測溫點的選擇
     
      WRN-240防爆熱電偶的安裝位置,即測溫點的選擇是zui重要的。測溫點的位置,對于生產(chǎn)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(chǎn)生熱流。當環(huán)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(chǎn)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(tài)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(shù)值應由實驗確定。

      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,zui快也要在5min以上。

      對于溫度不斷變化的被測場所,尤其是瞬間變化過程,全過程僅1秒鐘,則要求傳感器的響應時間在毫秒級。因此,普通的溫度傳感器不僅跟不上被測對象的溫度變化速度出現(xiàn)滯后,而且也會因達不到熱平衡而產(chǎn)生測量誤差。上海自動化儀表股份有限公司建議選擇響應快的傳感器。對熱電偶而言除保護管影響外,熱電偶的測量端直徑也是其主要因素,即偶絲越細,測量端直徑越小,其熱響應時間越短。測溫元件熱響應誤差可通過下式確定[1]。

      3、熱輻射的影響

       插入爐內(nèi)用于測溫的熱電偶,將被高溫物體發(fā)出的熱輻射加熱。假定爐內(nèi)氣體是透明的,而且,熱電偶與爐壁的溫差較大時,將因能量交換而產(chǎn)生測溫誤差。

        因此,為了減少熱輻射誤差,應增大熱傳導,并使爐壁溫度Tw,盡可能接近熱電偶的溫度Tt。
     
;景向前

 

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