如何正確使用工業熱電偶

工業熱電偶是將溫度轉換成熱電勢的一種感溫元件，配以二次儀表通過測量熱電勢從而測定出溫度值。結構簡單、性能穩定、使用方便、測量精度高、測溫范圍寬，廣泛用于生產、科研、機械工業中的熱處理中用來測量與控制溫度。
      工業熱電偶的工作原理是基于塞貝克效應，即：如果由兩種不同成分的均質導體組成閉合回路，當兩端存在溫度梯度時，回路中就有電流通過，那么兩端之間就存在塞貝克電勢— 熱電勢。其值與組成工業熱電偶的金屬材料性質、熱端與冷端的溫度差的大小有關，而與熱電極的長短，直徑大小無關。工業熱電偶的正確使用不但可以準確得到溫度的數值保證產品合格，而且還可節省熱電偶的材料消耗，既節省資金又能保證產品質量。工業熱電偶在測溫和控溫中產生的誤差往往容易被忽視，主要是由于安裝不正確，熱導率、時間滯后等誤差，它們是工業熱電偶在使用中的主要誤差。下面淺談一下如何正確使用工業熱電偶，盡供參考。

一、安裝不當引入的誤差

1、工業熱電偶不能安裝在被測介質很少流動的區域內，當用工業熱電偶測量管內氣體溫度時，必須使工業熱電偶逆著流速方向安裝，而且充分與氣體接觸。

2、如工業熱電偶安裝的位置及插入深度不能反映爐膛的真實溫度。因此熱電偶不應裝在太靠近門和加熱的地方，插入的深度至少應為保護管直徑的8～10倍；

3、工業熱電偶冷端太靠近爐體使溫度超過100℃ ；

4、工業的保護套管與壁間的間隙未填的絕熱物質致使爐內熱溢出或冷空氣侵入，安裝時工業熱電偶保護管和爐壁孔之間的空隙應用耐火泥或石棉繩等絕熱物質堵塞以免冷熱空氣對流而影響測溫的準確性；

5、工業熱電偶的安裝應盡可能避免開強磁場和強電場，所以不應把熱電偶和動力電纜線裝在同一根導管內以免引入干擾造成誤差；

二、熱惰性引入的誤差

由于工業熱電偶的熱惰性使儀表的指示值落后于被測溫度的變化，在進行快速測量時這種影響尤為突出。為此盡可能采用熱電極較細保護管直徑較小的工業熱電偶。測溫環境許可時，甚至可將保護管取去。工業熱電偶的滯后是用它的時間常數來表征的。由于存在測量滯后，用工業熱電偶檢測出的溫度波動的振幅較爐溫波動的振幅小。測量滯后越大，工業熱電偶波動的振幅就越小，與實際爐溫的差別也就越大。當用時間常數大的工業熱電偶測溫或控溫時，儀表顯示的溫度雖然波動很小，但實際爐溫的波動可能很大。為了準確的測量溫度，應當選擇時間常數小的工業熱電偶。時間常數與傳熱系數成反比，與工業熱電偶熱端的直徑、材料的密度及比熱成正比，如要減小時間常數，除增加傳熱系數以外，zui有效的辦法是盡量減小熱端的尺寸。在使用中為了保護工業熱電偶，一般都帶有保護套管，這就大大增加了工業熱電偶的時間常數，使動態測量精度變得更差，即工業熱電偶的溫度與爐膛溫度之差更大。但反應出來的卻相反，這就使操作人員容易誤認為爐溫波動很小。所以在熱處理爐的溫度測量中，應盡量減少保護套管的時間常數，通常采用導熱性能好的材料、管壁薄、內徑小的保護套管，在較精密的溫度測量中，使用無保護套管的裸絲熱電偶，但熱電偶容易損壞，應及時較正及更換。

三、熱阻誤差

       當工業熱電偶的保護套管在高溫時如保護管上有一層煤灰、塵埃附在上面，則熱阻增加，阻礙熱的傳導，這時溫度示值比被測溫度的真值低。因此在使用過程中保持工業熱電偶保護管外部的清潔是減小誤差的措施之一。

四、 絕緣度變差而引入誤差

工業熱電偶保護管和拉線板污垢或鹽渣過多致使熱電偶間與爐壁問的絕緣不良，在高溫下更為嚴重，這不僅會引起熱電勢的損耗而且還會引入干擾，由此引起的誤差有時可達上。