熱電偶的正確使用

正確使用熱電偶不但可以準(zhǔn)確得到溫度的數(shù)值保證產(chǎn)品合格而且還可節(jié)省熱電偶的材料消耗既節(jié)省資金又能保證產(chǎn)品質(zhì)量。安裝不正確熱導(dǎo)率和時(shí)間滯后等誤差它們是熱電偶在使用中的主要誤差。

1　安裝不當(dāng)引入的誤差

如熱電偶安裝的位置及插入深度不能反映爐膛的真實(shí)溫度等換句話說(shuō)，扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)熱電偶不應(yīng)裝在太靠近門和加熱的地方，煙氣分析儀插入的深度至少應(yīng)為保護(hù)管直徑的8～10倍；熱電偶的保護(hù)套管與壁間的間隔未填絕熱物質(zhì)致使?fàn)t內(nèi)熱溢出或冷空氣侵入因此熱電偶保護(hù)管和爐壁孔之間的空隙應(yīng)用耐火泥或石棉繩等絕熱物質(zhì)堵塞以免冷熱空氣對(duì)流而影響測(cè)溫的準(zhǔn)確性；熱電偶冷端太靠近爐體使溫度超過(guò)100℃；熱電偶的安裝應(yīng)盡可能避開強(qiáng)磁場(chǎng)和強(qiáng)電場(chǎng)所以不應(yīng)把熱電偶和動(dòng)力電纜線裝在同一根導(dǎo)管內(nèi)以免引入干擾造成誤差；熱電偶不能安裝在被測(cè)介質(zhì)很少流動(dòng)的區(qū)域內(nèi)當(dāng)用熱電偶測(cè)量管內(nèi)氣體溫度時(shí)必須使熱電偶逆著流速方向安裝而且充分與氣體接觸。

2　絕緣變差而引入的誤差

如熱電偶絕緣了保護(hù)管和拉線板污垢或鹽渣過(guò)多致使熱電偶極間與爐壁間絕緣不良在高溫下更為嚴(yán)重這不僅會(huì)引起熱電勢(shì)的損耗而且還會(huì)引入干擾由此引起的誤差有時(shí)可達(dá)上百度。

3　熱惰性引入的誤差

由于熱電偶的熱惰性使儀表的指示值落后于被測(cè)溫度的變化在進(jìn)行快速測(cè)量時(shí)這種影響尤為突出。所以應(yīng)盡可能采用熱電極較細(xì)、保護(hù)管直徑較小的熱電偶。測(cè)溫環(huán)境許可時(shí)甚至可將保護(hù)管取去。由于存在測(cè)量滯后用熱電偶檢測(cè)出的溫度波動(dòng)的振幅較爐溫波動(dòng)的振幅小。測(cè)量滯后越大熱電偶波動(dòng)的振幅就越小與實(shí)際爐溫的差別也就越大。當(dāng)用時(shí)間常數(shù)大的熱電偶測(cè)溫或控溫時(shí)儀表顯示的溫度雖然波動(dòng)很小但實(shí)際爐溫的波動(dòng)可能很大。為了準(zhǔn)確的測(cè)量溫度應(yīng)當(dāng)選擇時(shí)間常數(shù)小的熱電偶。時(shí)間常數(shù)與傳熱系數(shù)成反比與熱電偶熱端的直徑、材料的密度及比熱成正比如要減小時(shí)間常數(shù)除增加傳熱系數(shù)以外zui有效的辦法是盡量減小熱端的尺寸。使用中通常采用導(dǎo)熱性能好的材料管壁薄、內(nèi)徑小的保護(hù)套管。在較精密的溫度測(cè)量中使用無(wú)保護(hù)套管的裸絲熱電偶但熱電偶容易損壞應(yīng)及時(shí)校正及更換。

4　熱阻誤差

高溫時(shí)如保護(hù)管上有一層煤灰塵埃附在上面，超聲波探傷儀器則熱阻增加阻礙熱的傳導(dǎo)這時(shí)溫度示值比被測(cè)溫度的真值低。

因此應(yīng)保持熱電偶保護(hù)管外部的清潔以減小誤差。

正確使用熱電偶不但可以準(zhǔn)確得到溫度的數(shù)值保證產(chǎn)品合格而且還可節(jié)省熱電偶的材料消耗既節(jié)省資金又能保證產(chǎn)品質(zhì)量。安裝不正確熱導(dǎo)率和時(shí)間滯后等誤差它們是熱電偶在使用中的主要誤差。

1　安裝不當(dāng)引入的誤差　如熱電偶安裝的位置及插入深度不能反映爐膛的真實(shí)溫度等換句話說(shuō)熱電偶不應(yīng)裝在太靠近門和加熱的地方插入的深度至少應(yīng)為保護(hù)管直徑的8～10倍；熱電偶的保護(hù)套管與壁間的間隔未填絕熱物質(zhì)致使?fàn)t內(nèi)熱溢出或冷空氣侵入因此熱電偶保護(hù)管和爐壁孔之間的空隙應(yīng)用耐火泥或石棉繩等絕熱物質(zhì)堵塞以免冷熱空氣對(duì)流而影響測(cè)溫的準(zhǔn)確性；熱電偶冷端太靠近爐體使溫度超過(guò)100℃；熱電偶的安裝應(yīng)盡可能避開強(qiáng)磁場(chǎng)和強(qiáng)電場(chǎng)所以不應(yīng)把熱電偶和動(dòng)力電纜線裝在同一根導(dǎo)管內(nèi)以免引入干擾造成誤差；熱電偶不能安裝在被測(cè)介質(zhì)很少流動(dòng)的區(qū)域內(nèi)當(dāng)用熱電偶測(cè)量管內(nèi)氣體溫度時(shí)必須使熱電偶逆著流速方向安裝而且充分與氣體接觸。

2　絕緣變差而引入的誤差　如熱電偶絕緣了保護(hù)管和拉線板污垢或鹽渣過(guò)多致使熱電偶極間與爐壁間絕緣不良在高溫下更為嚴(yán)重這不僅會(huì)引起熱電勢(shì)的損耗而且還會(huì)引入干擾由此引起的誤差有時(shí)可達(dá)上百度。

3　熱惰性引入的誤差　由于熱電偶的熱惰性使儀表的指示值落后于被測(cè)溫度的變化在進(jìn)行快速測(cè)量時(shí)這種影響尤為突出。所以應(yīng)盡可能采用熱電極較細(xì)、保護(hù)管直徑較小的熱電偶。測(cè)溫環(huán)境許可時(shí)甚至可將保護(hù)管取去。由于存在測(cè)量滯后用熱電偶檢測(cè)出的溫度波動(dòng)的振幅較爐溫波動(dòng)的振幅小。測(cè)量滯后越大熱電偶波動(dòng)的振幅就越小與實(shí)際爐溫的差別也就越大。當(dāng)用時(shí)間常數(shù)大的熱電偶測(cè)溫或控溫時(shí)儀表顯示的溫度雖然波動(dòng)很小但實(shí)際爐溫的波動(dòng)可能很大。為了準(zhǔn)確的測(cè)量溫度應(yīng)當(dāng)選擇時(shí)間常數(shù)小的熱電偶。時(shí)間常數(shù)與傳熱系數(shù)成反比與熱電偶熱端的直徑、材料的密度及比熱成正比如要減小時(shí)間常數(shù)除增加傳熱系數(shù)以外zui有效的辦法是盡量減小熱端的尺寸。使用中通常采用導(dǎo)熱性能好的材料管壁薄、內(nèi)徑小的保護(hù)套管。在較精密的溫度測(cè)量中使用無(wú)保護(hù)套管的裸絲熱電偶但熱電偶容易損壞應(yīng)及時(shí)校正及更換。

4　熱阻誤差高溫時(shí)如保護(hù)管上有一層煤灰塵埃附在上面則熱阻增加阻礙熱的傳導(dǎo)這時(shí)溫度示值比被測(cè)溫度的真值低。因此應(yīng)保持熱電偶保護(hù)管外部的清潔以減小誤差。

熱電偶實(shí)驗(yàn)室建立于五十年代是我院成立的zui早幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室之一主要負(fù)責(zé)建立全國(guó)熱電偶溫度器具的zui高標(biāo)準(zhǔn)及熱電偶部分溫度量值的傳遞工作。在六十年代建立保存了903.89K～1337.58K溫區(qū)的國(guó)家溫度基準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶組、制定了熱電偶傳遞系統(tǒng)表并在419℃～1084℃溫區(qū)對(duì)熱電偶進(jìn)行溫度量值傳遞工作。在1973年參加了CCT組織的溫度比對(duì)取得了良好的比對(duì)結(jié)果。在1000℃～1600℃建立了鉑銠30-鉑銠6熱電偶工作基準(zhǔn)組并進(jìn)行溫度量值傳遞工作。

在我國(guó)實(shí)施1990溫標(biāo)(ITS-90)后實(shí)驗(yàn)室對(duì)原有設(shè)備進(jìn)行了技術(shù)改造。在銅點(diǎn)(1084.62℃)～鋅點(diǎn)（419.527℃）溫區(qū)重新建立了ITS-90溫標(biāo)下的熱電偶計(jì)量器的zui高標(biāo)準(zhǔn)的檢定裝置并制定了新的熱電偶溫度量值傳遞系統(tǒng)。