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      淺談?dòng)绊憻犭娕紲y量誤差的因素及對策
      瀏覽:187 次 發(fā)布日期:2017-10-06

      熱電偶產(chǎn)生誤差的原因是多方面的,測量精確度提高,誤差減少可以延長(cháng)熱電偶的使用壽命。這就對技術(shù)人員提出了更高的要求。使用者不僅要有操作儀器的技能,而且還要懂化學(xué),物理等專(zhuān)業(yè)知識。在溫度測量中,技術(shù)人員要保證熱電偶測量的準確性,需要對影響熱電偶測量誤差的因素及對策進(jìn)行探究。在溫度測量中,熱電偶出現誤差的原因是多方面的。只有對溫度測量的影響因素進(jìn)行分析,才能更有針對性的采取解決對策,提升熱電偶的測量準確性和測量水平。
      1、對插入深度進(jìn)行分析
      測溫點(diǎn)的選擇是非常重要的工序。熱電偶的安裝位置就是測溫點(diǎn)的位置,技術(shù)人員對測溫點(diǎn)位置的選擇要慎重,因為測溫點(diǎn)的位置要有代表性,否則對其控制也就沒(méi)有作用。
      如果需要被測的場(chǎng)所插入熱電偶,熱流會(huì )順著(zhù)傳感器的方向產(chǎn)生。如果所處的環(huán)境溫度降低,就會(huì )造成熱損失,導致熱電偶溫度和被測對象溫度不同,從而會(huì )有溫差和測量誤差的產(chǎn)生。
      插入深度會(huì )影響熱傳導,從而引起測量誤差。插入深度和保護管的材質(zhì)密切相關(guān)。金屬保護管具有良好的熱導性,對插入深度要求更高。陶瓷材料有很好的絕熱性能,可以插入較淺。在工程測溫時(shí),所處狀態(tài)和插入深度密切相關(guān)。如果測量高速氣流溫度,插入可以稍微淺一些,通過(guò)實(shí)驗確定具體的插入深度數值。
      2、對熱輻射進(jìn)行分析
      熱偶電對溫度的測量需要在插入爐內進(jìn)行。如果爐內溫度較高,物體會(huì )產(chǎn)生熱輻射從而升高溫度。如果爐內有透明的氣體,并且爐壁和電熱偶產(chǎn)生較大的溫差,導致出現測溫誤差。所以為了使熱輻射溫差減少,要保證爐壁溫度和熱電偶溫度接近。此外,技術(shù)人員安裝熱電偶時(shí),要科學(xué)選擇熱電偶的安裝位置,這樣可以減少溫度測量產(chǎn)生的誤差。
      3、對熱阻抗進(jìn)行分析
      如果熱電偶的使用狀態(tài)溫度比較高,被測的是氣態(tài)介質(zhì)。保護管上的灰塵會(huì )熔在表面上,這樣會(huì )增加保護管的熱阻抗,如果熔體是被測介質(zhì),在使用時(shí)會(huì )有爐渣,這樣就使熱電偶的使用時(shí)間增加,并且形成較低的測量溫度。因此,為了使電熱偶的測量誤差降低,技術(shù)人員的定期檢查和隨機抽查是必需的。對高溫熔爐的冶煉,不僅需要對連續測溫的熱電偶進(jìn)行安裝,還需要安裝熱電偶測溫裝置,這樣可以對測量準確度進(jìn)行修正。
      4、對響應時(shí)間進(jìn)行分析
      接觸法溫度測量是技術(shù)人員常用的溫度測量方法。其基本原理是測溫元件和被測對象的熱量達到平衡狀態(tài),因此溫度測量的過(guò)程需要持續一段時(shí)間,這樣兩者有可能達到熱平衡的狀態(tài)。 持續時(shí)間受到測溫元件熱響應時(shí)間的影響。 此外,測量條件和傳感器結構會(huì )對熱響應時(shí)間起決定作用。
      對于靜止的氣體介質(zhì),需要半個(gè)小時(shí)才會(huì )達到平衡狀態(tài)。如果介質(zhì)是液體,非??煲惨?5 分鐘。如果被測溫場(chǎng)是不斷變化的,對傳感器的響應時(shí)間有一定的要求,避免普通溫度的傳感器出現溫度變化,導致傳感速度出現滯后性。如果無(wú)法達到熱平衡,在測量過(guò)程中可能會(huì )產(chǎn)生誤差。這就對傳感器的響應速度提出了要求,需要的傳感速度比較快。熱電偶測量端直徑也會(huì )對測量結果產(chǎn)生影響。如果測量端直徑比較小,所需要的響應時(shí)間也相對比較少。
      5、、對熱電偶材質(zhì)不均進(jìn)行分析
      技術(shù)人員在檢驗熱電偶時(shí),插入深度必須按照標準要求進(jìn)行。如果熱電偶有較長(cháng)的長(cháng)度,很多偶絲所處的位置是高溫區。如果選擇的熱電偶絲的質(zhì)量是均勻的,可以根據均質(zhì)對回路進(jìn)行測量。偶絲長(cháng)度并不會(huì )對測量結果產(chǎn)生影響。熱電偶的質(zhì)量并不均勻,所處的溫場(chǎng)屬于溫度梯度溫場(chǎng),局部會(huì )產(chǎn)生熱電動(dòng)勢。材質(zhì)不均產(chǎn)生的誤差是由寄生電勢引起的。
      在金屬檢定的相關(guān)規定中,沒(méi)有規定熱電偶不均質(zhì)的誤差問(wèn)題。關(guān)于熱電偶絲的不均勻性,熱電偶絲標準中對其有相關(guān)要求。
      綜上所述,受到多種因素的影響,熱電偶測量會(huì )產(chǎn)生誤差。對其誤差影響因素分析的基礎上,才能采取有效對策,提高測量電熱偶的精確度。 文章主要從 “插入深度, 熱輻射、熱阻抗、響應時(shí)間和熱電偶材質(zhì)不均”等方面分析影響熱電偶測量誤差的因素及對策。希望通過(guò)本文的研究對熱電偶測量水平的提高有所幫助。

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