如何正確計算溫度傳感器插入深度

上海自動化儀表三廠生產各類溫度儀表，種類齊全，質量保證，主要有熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度計、溫度變送器等產品。現場使用的溫度傳感器插入深度對測量結果的正確與否是有影響的。在設計中都是采取以管道中心線為準來計算溫度傳感器插入深度。這樣計算對于多數應用場合是適用的。但對于大管徑、塔設備、爐膛等溫度測量，可能就不一定適用了，一是可能造成浪費，二是無法安裝固定。

流體在管道中的流動，由于流速不同，會形成層流和湍流兩種狀態，流體的流速在管道中心處最大，近管壁處最小。當流速較小時，流體分層流動，互不混合，稱為層流。逐漸增加流速，流體的流線開始出現波浪狀的擺動，擺動的頻率及振幅隨流速的增加而增加，此種流線稱為過渡流；當流速增加到很大時，流線不再清楚可辨，流場中有許多小漩渦，層流被破壞，相鄰流層間不但有滑動，還有混合。這時的流體作不規則運動，有垂直于流管軸線方向的分速度產生，這種運動稱為湍流。

在湍流狀態，溫度傳感器只要穿過管壁處很薄的層流層，就可以測量到較均勻的介質溫度變化。在層流狀態，上游溫度的變化首先在管道中心處感測到，然后才逐漸在管壁處感測到，在管道1/4處感測到的溫度變化與中心處相比，只是極短的延遲，由于這樣的原因，溫度傳感器插入深度是不一定都從管道中心算起的，尤其是對于大口徑的管道，否則溫度傳感器很長，一是增加投資，二是容易損壞。

為了保證測量精度，要把溫度傳感器的敏感段全部插入到被測介質中去。通常溫度傳感器所需的浸入長度為：

A、測量氣體時，熱電偶插入深度應大于95mm，熱電阻、雙金屬溫度傳感器插入深度應大于115mm。

B、測量液體時，熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度傳感器插入深度都應大于46mm。

C、溫度傳感器插入深度=連接頭+管壁厚度+浸入長度。

D、如果工藝管道口徑過小(直徑小于80mm)安裝溫度傳感器時，應制作擴大管。

E、對于一般塔設備的溫度測量，溫度傳感器水平安裝時，溫度傳感器插入深度在300-400mm 就行了，對于鍋爐爐膛的溫度測量，溫度傳感器大都是水平安裝，除去爐體耐火磚的厚度，熱電偶只需插入爐內150mm就行了。