|
| |
|
|
| 联系我们 |
名称：武汉天康仪表有限公司
销售电话：1399-5587-416
027-83659758
027-83735182
地址：湖北省武汉市江汉区民主街47号
|
|
|
|
| 导致热电偶/热电阻测量误差的主要因素 |
导读：武汉天康仪表免费为您提供专业优质的技术服务，热电偶/热电阻是工业上最常用的温度检测元件之一。那么导致热电偶/热电阻测量误差的主要因素有哪些？天康为您解答：
1. 插入深度的影响：
(1)测温点的选择
热电偶安装位置，即测温点的选择是最重要的。测温点的位置，对于生产工艺过程而言，一定要具有典型性、代表性，否则将失去测量与控制的意义。
(2)插入深度：
热电偶插入被测场所时，沿着传感器的长度方向将产生热流。当环境温度低时就会有热损失，致使热电偶与被测对象的温度不一致而产生测温误差。总之，由热传导而引起的误差，与插入深度有关。而插入深度又与保护管材质有关。金属保护管因其导热性能好，其插入深度应深一些(约为直径的15～20倍)，陶瓷材料绝热性能好，可插入浅一些(约为直径的10～15倍)。对于工程测温，其插入深度还与测量对象是静止或流动等状态有关，如流动的液体或高速气流温度的测量，将不受上述限制，插入可浅一些，具体数值应由实验确定。
2. 响应时间的影响：
接触法测温的基本原理是测温元件要与被测对象达到热平衡。因此，在测温时需保持一定时间，才能使两者达到热平衡。而保持时间的长短，同测温元件的热响应时间有关。而热响应时间主要取决于传感器结构及测量条件，差别极大。对于气体介质，尤其是静止气体，至少应保持30min以上才能达到平衡；对于液体而言，最快也要在5min以上。
对于温度不断变化的被测场所，尤其是瞬间变化过程，全过程仅1s，则要求传感器的响应时间在毫秒级。因此，普通的温度传感器不仅跟不上被测对象的温度变化速度出现滞后，而且也会因达不到热平衡而产生测量误差。最好选择响应快的传感器。对热电偶而言除保护管影响外，热电偶的测量端直径也是其主要因素，即偶丝越细，测量端直径越小，其热响应时间越短。测温元件热响应误差可通过下式确定。
Δθ=Δθ0exp(-t/t) （1）
式中
Δθ——在t时刻，测温元件引起的误差，K或℃
Δθ0——“t=0”时刻，测温元件引起的误差，K或℃
t——测量时间，s
τ——时间常数，s
ε——自然对数的底(2.718)
因此，当t=τ时，则Δθ=Δθ0/e
即为0.368，
如果当t=2τ时，则Δθ=Δθ0/e2
即为0.135。
当被测对象温度以一定速度α(k/s或℃/s)上升或下降时，经过足够时间后，所产生的响应误差可用下式表示：
Δθ∞=-ατ (2)
式中
Δθ∞—经过足够时间后，测温元件引起的误差
由式(2)可以看出，响应误差与时间常数(τ)成正比。为了提高检定效率许多企业采用自动检定装置，对入厂热电偶进行检定，但是，该装置也并非十分完善。二汽变速箱厂热处理车间就发现如果在400℃点的恒温时间不够，达不到热平衡，就容易发生误判。
3. 热辐射的影响：
插入炉内用于测温的热电偶，将被高温物体发出的热辐射加热。假定炉内气体是透明的，而且，热电偶与炉壁的温差较大时，将因能量交换而产生测温误差。
在单位时间内，两者交换的辐射能为P，可用下式表示：
P=σε(Tw4-Tt4) (3)
式中
σ——斯忒藩—波尔兹常数
ε——发射率
Tt——热电偶的温度， K
Tw——炉壁的温度， K
在单位时间内，热电偶同周围的气体(温度为T)，通过对流及热传导也将发生热量交换的能量为P'
P'=αA(T-Tt) (4)
式中α——热导率
A——热电偶的表面积
在正常状态下，P=P'，其误差为：
Tt-T=σε(Tt4-Tw4)/ αA (5)
对于单位面积而言其误差为
Tt-T=σε(Tt4-Tw4)/ α (6)
因此，为减少热辐射误差，应增大热传导，并使炉壁温度Tw尽可能接近热电偶温度Tt。另外，在安装时还应注意：热电偶安装位置应尽可能避开从固体发出的热辐射，使其不能辐射到热电偶表面；热电偶最好带有热辐射遮蔽套。
4. 热阻抗增加的影响：
在高温下使用的热电偶，如果被测介质为气态，那么保护管表面沉积的灰尘等将烧熔在表面上，使保护管的热阻抗增大；如果被测介质是熔体，在使用过程中将有炉渣沉积，不仅增加了热电偶的响应时间，而且还使指示温度偏低。因此，除了定期检定外，为了减少误差，经常抽检也是必要的。例如，进口铜熔炼炉，不仅安装有连续测温热电偶，还配备消耗型热电偶测温装置，用于及时校准连续测温用热电偶的准确度。
武汉天康仪表有限公司是一家专业生产、销售热工仪表的专业化企业。我公司主要产品包括：（WR系列工业K型热电偶、S型热电偶,B型热电偶,R型热电偶,J型热电偶,T型热电偶,E型热电偶,WZ系列工业用Pt100型热电阻,BA1型热电阻,Pt1000型热电阻,Pt500型热电阻,WR□K系列铠装热电偶、WZ□K系列铠装热电阻、隔爆热电偶、防爆热电阻、WSS双金属温度计、WTYY液体压力式温度计、 压力表,压力变送器等产品，我们的产品货真价实，性能可靠，欢迎电话咨询！咨询电话：13995587416.
|
上一篇：热电偶补偿导线的分类和工作原理！
下一篇：天康解析Pt100热电阻使用中的常见故障！ |
|
,