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    引起熱電偶誤差的原因有哪些

    時間:2012/8/24閱讀:1972
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         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?qū)a(chǎn)生熱流。當(dāng)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。總之,由熱傳導(dǎo)而引起的誤差,與插入深度有關(guān)。而插入深度又與保護管材質(zhì)有關(guān)。金屬保護管因其導(dǎo)熱性能好,其插入深度應(yīng)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(guān),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(yīng)由實驗確定。
        2、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。
         3、響應(yīng)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(yīng)時間有關(guān)。
        而熱響應(yīng)時間主要取決于傳感器的結(jié)構(gòu)及測量條件,差別極大。對于氣體介質(zhì),尤其是靜止氣體,至少應(yīng)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(yīng)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。選擇響應(yīng)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(yīng)時間越短。測溫元件熱響應(yīng)誤差可通過下式確定 [1]。
        Δθ=Δθ0exp(-t/τ)             (2—1)
            式中 t—測量時間 S,
        Δθ—在 t 時刻,測溫元件引起的誤差,K或℃
        Δθ0—“t=0” 時刻,測溫元件引起的誤差,K或℃
            τ—時間常數(shù) S
            e —自然對數(shù)的底(2.718)
         因此,當(dāng)t=τ時,則Δθ=Δθ0/e 即為0.368,
          如果當(dāng)t=2τ時,則Δθ=Δθ0/e2 即為0.135。
          當(dāng)被測對象的溫度,以一定的速度α(k/s或℃/s)上升或下降時,經(jīng)過足夠的時間后,所產(chǎn)生的響應(yīng)誤差可用下式表示:
         Δθ∞=-ατ                        (2—2)
        式中 Δθ∞—經(jīng)過足夠時間后,測溫元件引起的誤差。
       由式(2—2)可以看出,響應(yīng)誤差與時間常數(shù)(τ)成正比。為了提高檢定效率許多企業(yè)采用自動檢定裝置,對入廠熱電偶進行檢定,但是,該裝置也并非十分完善。二汽變速箱廠熱處理車間就發(fā)現(xiàn)如果在400℃點的恒溫時間不夠,達不到熱平衡,就容易發(fā)生誤判。
                   
       

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