分享知識點之熱電偶計量誤差主要因素

　　1。熱電偶熱電特性不穩(wěn)定引起的誤差

　　熱電偶溫度計使用一段時間后，由于使用環(huán)境的影響，其本身的熱電特性會有一定的變化，而熱電偶溫度計測量的溫度會與真實溫度有一定的偏差。影響熱電偶穩(wěn)定性的主要因素有：

　　主要結(jié)果如下：

　　(1)被測材料對熱電偶電極的污染和腐蝕;

　　(2)外力引起的熱電極變形引起的變形應(yīng)力;

　　(3)感溫電極的顯微組織和晶粒在高溫下發(fā)生變化。

　　(四)熱極暴露于空氣中，發(fā)生氧化。

　　2.熱電偶不均勻性的影響。

　　熱電偶的均勻性是指熱電偶熱電極材料的均勻性。如果熱電偶中的兩個熱電極材料是均勻的，則熱電偶回路產(chǎn)生的熱電勢與溫度上的溫差正相關(guān)，而不管沿?zé)犭姌O長度的溫度梯度如何。

　　3.測量溫度點的選擇

　　在安裝熱電偶時，選擇合適的溫度測量點是非常重要的考慮因素。選擇具有代表性的溫度測量點對整個生產(chǎn)環(huán)境有著特殊的意義。如果位置選擇不當(dāng)，控制和測量將毫無意義。在測量點，熱電偶的插入深度也會影響溫度測量。當(dāng)外部環(huán)境與被測對象之間存在溫差時，熱電偶上測量的溫度隨著傳感器的延伸與外部環(huán)境進行熱交換，從而導(dǎo)致測量誤差。由于環(huán)境溫度的不斷變化，這種溫度誤差是不可估量的。除插入深度引起的熱傳導(dǎo)誤差外，熱電偶外保護管的材料也會引入測量誤差。例如，金屬保護管具有良好的導(dǎo)熱性，因此需要在測量過程中插入更深的金屬保護管，以避免熱損失。陶瓷保護管需淺插。

　　4.響應(yīng)時間的影響

　　只有當(dāng)被測物體的溫度與測溫元件相同時，測溫元件的溫度才能穩(wěn)定。此時，兩者達到熱平衡。這是測量溫度的接觸法的基本原理。測量對象的溫度和測量元件達到相同的溫度需要一定的時間。這個時間的長度主要取決于溫度測量元件的熱響應(yīng)性能，即熱響應(yīng)時間。熱響應(yīng)時間受傳感器的結(jié)構(gòu)和測量條件的影響。通過實驗，不同條件下的響應(yīng)時間變化很大。靜態(tài)氣體介質(zhì)，兩者都需要持續(xù)接觸超過30分鐘才能達到溫度平衡，如靜態(tài)液體，溫度平衡時間會縮短至5分鐘。

　　在實際工程應(yīng)用中，被測對象的溫度往往處于不斷變化的狀態(tài)，瞬時變化時間很短，對傳感器的要求相對較高，其響應(yīng)能力一般要求為ms級。如果響應(yīng)能力不足，就會出現(xiàn)測量滯后現(xiàn)象。因此，選擇傳感器來選擇快速的響應(yīng)速度。測量端直徑是影響響應(yīng)速度的一個重要因素。如果均勻?qū)Ь€較薄，則響應(yīng)時間較短。

　　5.熱輻射的影響

　　當(dāng)通過熱電偶測量爐內(nèi)溫度時，爐中熱電偶的熱輻射導(dǎo)致熱電偶的溫度升高。如果假設(shè)爐內(nèi)的氣體是透明的，并且熱電偶和爐壁之間的溫差相對較大，則能量交換也會帶來溫度測量誤差。增加傳熱可以有效地減少這部分誤差，從而使?fàn)t壁溫度和熱電偶溫度接近。

　　6.熱阻抗增加的影響

　　當(dāng)熱電偶處于高溫工作環(huán)境時，被測氣體介質(zhì)會熔化保護管表面的灰塵，導(dǎo)致保護管的熱阻增大。如果介質(zhì)是熔體，則在運行過程中沉淀的熔渣會增加熱電偶的響應(yīng)時間，降低指示溫度。因此，定期或抽查熱電偶的工作狀態(tài)，可以及時發(fā)現(xiàn)熱電偶引起的異常情況，減少測量誤差。

　　7.熱電偶不均勻性引起的誤差

　　根據(jù)上述測量原理，當(dāng)熱電偶均勻?qū)Ь€均勻時，根據(jù)均勻回路規(guī)則，長度對測量結(jié)果沒有影響。但實際情況是，制造商在進行均勻絲生產(chǎn)時，通常由于溫度等原因，導(dǎo)致均勻絲的厚度不均勻，呈竹節(jié)狀，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的纏繞現(xiàn)象。此外，在以后的處理中還會出現(xiàn)其他問題。熱電偶的重復(fù)加工會使熱電偶發(fā)生畸變，失去均勻性。在進行溫度測量時，許多耦合導(dǎo)線都位于高溫區(qū)。如果熱電偶不具有平均值和環(huán)境溫度變化，則寄生溫差電勢就會局部出現(xiàn)，從而引入誤差。

　　從熱電偶的基本工作原理，具體使用方法和生產(chǎn)過程中存在的問題，得出熱電偶溫度測量誤差的主要原因。在熱電偶的制造和使用中，傳感器插入位置的淺度，熱電偶對溫度的響應(yīng)時間，熱電偶的熱輻射，熱阻變化以及熱電偶線的不均勻性是導(dǎo)致熱電偶的主要因素。測量誤差。因此，應(yīng)該從上述因素提高溫度測量的精度。減少并避免。分析熱電偶溫度測量誤差的原因?qū)嶋H工程應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)意義。【以上內(nèi)容由上海自動化儀表四廠為你整理發(fā)布】