影響熱電偶溫度傳感器測量的幾個(gè)因素

熱電偶是最常用的測溫器件之一，它直接測量溫度，并把溫度信號轉換成熱電動(dòng)勢信號，通過(guò)電氣儀表轉換成被測介質(zhì)的溫度。因為熱電偶溫度傳感器具有測量范圍寬、精度高以及響應時(shí)間快等優(yōu)點(diǎn)，所以得到廣泛的使用。本篇文章主要探討影響熱電偶溫度傳感器測量的因素，歸納起來(lái)，主要有以下幾點(diǎn)：

插入深度

熱電偶測溫點(diǎn)的選擇是最重要的。測溫點(diǎn)的位置，對于生產(chǎn)工藝過(guò)程而言，一定要具有典型性、代表性，否則將失去測量與控制的意義。熱電偶插入被測場(chǎng)所時(shí)，沿著(zhù)傳感器的長(cháng)度方向將產(chǎn)生熱流。當環(huán)境溫度低時(shí)就會(huì )有熱損失。致使熱電偶溫度傳感器與被測對象的溫度不一致而產(chǎn)生測溫誤差?？傊?，由熱傳導而引起的誤差，與插入深度有關(guān)。而插入深度又與保護管材質(zhì)有關(guān)。金屬保護管因其導熱性能好，其插入深度應該深一些，陶瓷材料絕熱性能好，可插入淺一些。對于工程測溫，其插入深度還與測量對象是靜止或流動(dòng)等狀態(tài)有關(guān)，如流動(dòng)的液體或高速氣流溫度的測量，將不受上述限制，插入深度可以淺一些，具體數值應由實(shí)驗確定。

響應時(shí)間

接觸法測溫的基本原理是測溫元件要與被測對象達到熱平衡。因此，在測溫時(shí)需要保持一定時(shí)間，才能使兩者達到熱平衡。而保持時(shí)間的長(cháng)短，同測溫元件的熱響應時(shí)間有關(guān)。而熱響應時(shí)間主要取決于傳感器的結構及測量條件，差別極大。對于氣體介質(zhì)，尤其是靜止氣體，至少應保持30min以上才能達到平衡；對于液體而言，最快也要在5min以上。對于溫度不斷變化的被測場(chǎng)所，尤其是瞬間變化過(guò)程，全過(guò)程僅1秒鐘，則要求傳感器的響應時(shí)間在毫秒級。因此，普通的溫度傳感器不僅跟不上被測對象的溫度變化速度出現滯后，而且也會(huì )因達不到熱平衡而產(chǎn)生測量誤差。最好選擇響應快的傳感器。對熱電偶而言除保護管影響外，熱電偶的測量端直徑也是其主要因素，即偶絲越細，測量端直徑越小，其熱響應時(shí)間越短。

熱阻抗增加

在高溫下使用的熱電偶溫度傳感器，如果被測介質(zhì)為氣態(tài)，那么保護管表面沉積的灰塵等將燒熔在表面上，使保護管的熱阻抗增大；如果被測介質(zhì)是熔體，在使用過(guò)程中將有爐渣沉積，不僅增加了熱電偶的響應時(shí)間，而且還使指示溫度偏低。因此，除了定期檢定外，為了減少誤差，經(jīng)常抽檢也是必要的。例如，進(jìn)口銅熔煉爐，不僅安裝有連續測溫熱電偶溫度傳感器，還配備消耗型熱電偶測溫裝置，用于及時(shí)校準連續測溫用熱電偶的準確度。

熱輻射

插入爐內用于測溫的熱電偶溫度傳感器，將被高溫物體發(fā)出的熱輻射加熱。假定爐內氣體是透明的，而且，熱電偶與爐壁的溫差較大時(shí)，將因能量交換而產(chǎn)生測溫誤差。一般情況下，為了減少熱輻射誤差，應增大熱傳導，并使爐壁溫度盡可能接近熱電偶的溫度。另外，熱電偶安裝位置，應盡可能避開(kāi)從固體發(fā)出的熱輻射，使其不能輻射到熱電偶表面；熱電偶最好帶有熱輻射遮蔽套。

以上就是影響熱電偶溫度傳感器測量的四個(gè)因素，在使用的時(shí)候我們應當注意，根據實(shí)際情況，保證最佳的測量的效果。