什么因素使热电偶的测量产生误差

热电偶的zui简单，zui是普通的温度计，但在使用过程中如果不小心，可能会引起较大的测量误差。 针对目前存在的问题，详细探讨影响测量误差的因素:热电偶的插入深度、响应时间、热辐射和热阻等。 下面介绍热电偶测量中产生误差的主要原因。 另一方面，插入深度的影响1、测温点的热电偶的安装位置、即测温点的选择是zui的重点。 测温点的位置在生产过程中必须是典型的、非典型的，否则会丧失测量和控制的意义。 2 .插入深度热电偶插入被测量场所后，沿传感器的长度方向产生热流。 环境温度低的话会有热损失。 热电偶与被测量对象的温度不一致，产生测温误差。 也就是说，热传导引起的误差与插入深度有关。 插入深度与保护管的材质有关。 金属保护管热传导性好，插入深度深(直径约15—20倍)，陶瓷材料绝热性好，可以插入浅(直径约10-15倍)。 关于工程的测温，其插入深度也与测量对象静止或流动等状态有关。 例如，流动的液体和高速气流的温度的测定不受上述限制。 插入深度可以很浅。 具体数值应由实验决定。 二、响应时间的影响接触法测温的基本原理是测温元件与被测量者达到热平衡。 因此，测温时需要保持一定的时间，使两者达到热平衡。 保持时间的长度与测温元件的热响应时间有关。 热响应时间主要根据传感器的结构和测量条件而有很大差异。 对于气体介质，特别是静止气体，在为了取得平衡必须保持至少30min以上的液体中，zui也立即变成5min以上。 对于温度不断变化的被测场所，特别是瞬间变化的过程，全过程要求仅为1秒，传感器的响应时间要求为毫秒水平。 因此，一般的温度传感器不仅会使被测定对象的温度变化速度产生延迟，还会因未达到热平衡而产生测定误差。 zui最好选择响应快的传感器。 对热电偶来说，除保护管的影响外，热电偶的测量端径也是其主要因素，偶数线越细，测量端径越小，热响应时间越短。 测温元件的热响应误差可通过下式求出[1]。 δθ=δθ0exp(-t/τ)(2-1)式中的t-测定时间s、δθ-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℃τ-时间常数se-自然对数的底部(2.718 )，因此在t=τ的情况下，Δθ=Δθ0/e为0.368，在t=2τ的情况下，Δθ=Δθ0/e为0.368 当被测定对象的温度以一定的速度α(k/s或者℃/s )上升或者下降时，经过了充分的时间后产生的响应误差，用Δθ∞=-ατ (2—2)式中经过了Δθ∞—充分的时间后的测温元件的误差来表示。 由式(2-2)可知，响应误差与时间常数(τ)成比例. 为了提高检定效率，很多企业都采用了自动检定装置，对进入工厂的热电偶进行了检定，但是这个装置还不够完善。 二汽变速箱工厂的热处理厂，如果400℃的恒温时间不够的话，很容易误判为没有达到热平衡。 三、热辐射的影响插入炉内测温用热电偶，通过高温物体的热辐射进行加热。 炉内气体透明，而且热电偶和炉壁的温度差大时，会因能量交换而产生测温误差。 单位时间内两者交换的辐射能量为p，P=σε(Tw4 - Tt4 ) (2—3)式中σ-斯特藩-波尔兹常数ε-辐射率tt-热电偶的温度、K Tw—炉壁的温度、k单位时间内热电偶与周围的气体(温度t )对流因热传导而产生热交换的能量为p'p'=αa(t-tt ) 在式(2-4)中，α-热传导率a-热电偶的表面积为正常状态，p=p '，其误差是tt-t=σε(tt4-tw4)/αγ(2-5)相对于单位面积为TT-t =σε( TT4- tw4) /α(2-6)