熱電偶的插入深度對測溫的影響
在工業(yè)溫度測量中一般0~400℃以上都選熱電偶作為儀表測溫工具,熱電偶的安裝位置,即測溫點的選擇是最重要的。測溫點的位置,對于生產(chǎn)工藝過程而言,一定要具有典型性、代表性,否則將失去測量與控制的意義。
插入深度熱電偶插入被測場所時,沿著傳感器的長度方向?qū)a(chǎn)生熱流。當(dāng)環(huán)境溫度低時就會有熱損失。致使熱電偶與被測對象的溫度不一致而產(chǎn)生測溫誤差?傊,由熱傳導(dǎo)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(dǎo)熱性能好,其插入深度應(yīng)該深一些(約為直徑的15—20倍),陶瓷材料絕熱性能好,可插入淺一些(約為直徑的10-15倍)。
響應(yīng)時間的影響 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,在測溫時需要保持一定時間,才能使兩者達到熱平衡。而保持時間的長短,同測溫元件的熱響應(yīng)時間有關(guān)。而熱響應(yīng)時間主要取決于傳感器的結(jié)構(gòu)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(yīng)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所,尤其是瞬間變化過程,全過程僅1秒鐘,則要求傳感器的響應(yīng)時間在毫秒級。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(xiàn)滯后,而且也會因達不到熱平衡而產(chǎn)生測量誤差。最好選擇響應(yīng)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(yīng)時間越短。為了提高檢定效率許多企業(yè)采用自動檢定裝置,對入廠熱電偶進行檢定,但是,該裝置也并非十分完善。
熱輻射的影響 插入爐內(nèi)用于測溫的熱電偶,將被高溫物體發(fā)出的熱輻射加熱。假定爐內(nèi)氣體是透明的,而且,熱電偶與爐壁的溫差較大時,將因能量交換而產(chǎn)生測溫誤差。因此,為了減少熱輻射誤差,應(yīng)增大熱傳導(dǎo),盡可能接近熱電偶的溫度。另外,在安裝時還應(yīng)注意:①熱電偶安裝位置,應(yīng)盡可能避開從固體發(fā)出的熱輻射,使其不能輻射到熱電偶表面;②熱電偶最好帶有熱輻射遮蔽套。
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