2022年行業(yè)分析分析影響電偶溫度傳感器測量的幾個方面

分析影響電偶溫度傳感器測量的幾個方面

熱電偶是最常用的測溫器件之一，它直接測量溫度，并把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號，通過電氣儀表轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度。由于熱電偶溫度傳感器具有測量范圍寬、精度高以及響應(yīng)時間快等優(yōu)點，所以得到廣泛的使用。本篇文章主要探討影響熱電偶溫度傳感器測量的因素，歸納起來，主要有以下幾點

響應(yīng)時間

接觸法測溫的基本原理是測溫元件要與被測對象達(dá)到熱平衡。因此，在測溫時需要保持肯定時間，才能使兩者達(dá)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(dá)到平衡；對于液體而言，最快也要在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，一般的溫度傳感器不僅跟不上被測對象的溫度變化速度消失滯后，而且也會因達(dá)不到熱平衡而產(chǎn)生測量誤差。最好選擇響應(yīng)快的傳感器。對熱電偶而言除愛護(hù)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(xì)，測量端直徑越小，其熱響應(yīng)時間越短。

插入深度

熱電偶測溫點的選擇是最重要的。測溫點的位置，對于生產(chǎn)工藝過程而言，肯定要具有典型性、代表性，否則將失去測量與掌握的意義。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。致使熱電偶溫度傳感器與被測對象的溫度不全都而產(chǎn)生測溫誤差?？傊?，由熱傳導(dǎo)而引起的誤差，與插入深度有關(guān)。而插入深度又與愛護(hù)管材質(zhì)有關(guān)。金屬愛護(hù)管因其導(dǎo)熱性能好，其插入深度應(yīng)當(dāng)深一些，陶瓷材料絕熱性能好，可插入淺一些。對于工程測溫，其插入深度還與測量對象是靜止或流淌等狀態(tài)有關(guān)，如流淌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，詳細(xì)數(shù)值應(yīng)由試驗確定。

熱阻抗增加

在高溫下使用的熱電偶溫度傳感器，假如被測介質(zhì)為氣態(tài)，那么愛護(hù)管表面沉積的灰塵等將燒熔在表面上，使愛護(hù)管的熱阻抗增大；假如被測介質(zhì)是熔體，在使用過程中將有爐渣沉積，不僅增加了熱電偶的響應(yīng)時間，而且還使指示溫度偏低。因此，除了定期檢定外，為了削減誤差，常常抽檢也是必要的。例如，進(jìn)口銅熔煉爐，不僅安裝有連續(xù)測溫?zé)犭娕紲囟葌鞲衅?，還配備消耗型熱電偶測溫裝置，用于準(zhǔn)時校準(zhǔn)連續(xù)測溫用熱電偶的精確?????度。

熱輻射

插入爐內(nèi)用于測溫的熱電偶溫度傳感器，將被高溫物體發(fā)出的熱輻射加熱。假定爐內(nèi)氣體是透亮?????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。一般狀況下，為了削減熱輻射誤差，應(yīng)增大熱傳導(dǎo)，并使?fàn)t壁溫度盡可能接近熱電偶的溫度。