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分享知识点之热电偶计量误差主要因素

发表时间:2019-08-09 13:43作者:上海自动化仪表四厂

  1。热电偶热电特性不稳定引起的误差

  热电偶温度计使用一段时间后,由于使用环境的影响,其本身的热电特性会有一定的变化,而热电偶温度计测量的温度会与真实温度有一定的偏差。影响热电偶稳定性的主要因素有:

  主要结果如下:

  (1)被测材料对热电偶电极的污染和腐蚀;

  (2)外力引起的热电极变形引起的变形应力;

  (3)感温电极的显微组织和晶粒在高温下发生变化。

  (四)热极暴露于空气中,发生氧化。

  2.热电偶不均匀性的影响。

  热电偶的均匀性是指热电偶热电极材料的均匀性。如果热电偶中的两个热电极材料是均匀的,则热电偶回路产生的热电势与温度上的温差正相关,而不管沿热电极长度的温度梯度如何。

  3.测量温度点的选择

  在安装热电偶时,选择合适的温度测量点是非常重要的考虑因素。选择具有代表性的温度测量点对整个生产环境有着特殊的意义。如果位置选择不当,控制和测量将毫无意义。在测量点,热电偶的插入深度也会影响温度测量。当外部环境与被测对象之间存在温差时,热电偶上测量的温度随着传感器的延伸与外部环境进行热交换,从而导致测量误差。由于环境温度的不断变化,这种温度误差是不可估量的。除插入深度引起的热传导误差外,热电偶外保护管的材料也会引入测量误差。例如,金属保护管具有良好的导热性,因此需要在测量过程中插入更深的金属保护管,以避免热损失。陶瓷保护管需浅插。

  4.响应时间的影响

  只有当被测物体的温度与测温元件相同时,测温元件的温度才能稳定。此时,两者达到热平衡。这是测量温度的接触法的基本原理。测量对象的温度和测量元件达到相同的温度需要一定的时间。这个时间的长度主要取决于温度测量元件的热响应性能,即热响应时间。热响应时间受传感器的结构和测量条件的影响。通过实验,不同条件下的响应时间变化很大。静态气体介质,两者都需要持续接触超过30分钟才能达到温度平衡,如静态液体,温度平衡时间会缩短至5分钟。

  在实际工程应用中,被测对象的温度往往处于不断变化的状态,瞬时变化时间很短,对传感器的要求相对较高,其响应能力一般要求为ms级。如果响应能力不足,就会出现测量滞后现象。因此,选择传感器来选择快速的响应速度。测量端直径是影响响应速度的一个重要因素。如果均匀导线较薄,则响应时间较短。

  5.热辐射的影响

  当通过热电偶测量炉内温度时,炉中热电偶的热辐射导致热电偶的温度升高。如果假设炉内的气体是透明的,并且热电偶和炉壁之间的温差相对较大,则能量交换也会带来温度测量误差。增加传热可以有效地减少这部分误差,从而使炉壁温度和热电偶温度接近。

  6.热阻抗增加的影响

  当热电偶处于高温工作环境时,被测气体介质会熔化保护管表面的灰尘,导致保护管的热阻增大。如果介质是熔体,则在运行过程中沉淀的熔渣会增加热电偶的响应时间,降低指示温度。因此,定期或抽查热电偶的工作状态,可以及时发现热电偶引起的异常情况,减少测量误差。

  7.热电偶不均匀性引起的误差

  根据上述测量原理,当热电偶均匀导线均匀时,根据均匀回路规则,长度对测量结果没有影响。但实际情况是,制造商在进行均匀丝生产时,通常由于温度等原因,导致均匀丝的厚度不均匀,呈竹节状,甚至出现严重的缠绕现象。此外,在以后的处理中还会出现其他问题。热电偶的重复加工会使热电偶发生畸变,失去均匀性。在进行温度测量时,许多耦合导线都位于高温区。如果热电偶不具有平均值和环境温度变化,则寄生温差电势就会局部出现,从而引入误差。

  从热电偶的基本工作原理,具体使用方法和生产过程中存在的问题,得出热电偶温度测量误差的主要原因。在热电偶的制造和使用中,传感器插入位置的浅度,热电偶对温度的响应时间,热电偶的热辐射,热阻变化以及热电偶线的不均匀性是导致热电偶的主要因素。测量误差。因此,应该从上述因素提高温度测量的精度。减少并避免。分析热电偶温度测量误差的原因对实际工程应用具有一定的指导意义。【以上内容由上海自动化仪表四厂为你整理发布】


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