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热电偶测温产生误差的原因及如何消除?

发布日期:2022-06-26审核编辑:本站小编

热电偶测温产生误差的原因是多方面的,除热电偶本身材质不均匀和热电特性的非线引起的误差外,还有动态响应误差、安装误差、导热误差、测量误差及老化误差等。

动态响应误差及消除:接触式测温计是靠热文换来测温的,热惯性的存在必然使传感器感受的温度滞后于介质温度的变化,所以在某一瞬间热电偶指示温度Ti就不等于介质的实际温度T。(T-Ti)称为动态响应误差。不同的热电偶由于其导热系数、热接点的差异以及被测介质热容量与导热系数的差异,使其在测温时热惯性不同,因而动态响应误差亦不同。当忽略热电偶工作端热辐射和导热的影响时,动态误差可近似地表示为

热电偶测温产生误差的原因及如何消除?

它式中τ----时间常数。显然。是表明热电偶响应快慢的特性参数。需指出热电偶的时间常数不仅与热电偶的材料和结构有关,还随被测介质工作状况的不同而变化。因此。值并不是一个固定不变的常数,而通常是指在某一特定条件下的测定值。一般在测瞬变温度时,希望动态误差尽量小,这就是减小时间常数。减小时间常数的方法,一是减小热电偶接点,二是增大接点与被测介质的表面积。

安装误差:对测量管道内流体温度的热电偶应注意热电偶插入管道内的深度,插入过短热文换不充分,测温偏低。插入的深度应使热电偶热接点处于管道的中心位置,插入方向最好是逆流速方向。

导热误差:用热电偶测量固体表面温度时,热电偶与被测物接触后沿热电极有热量传导, 当环境温度与被测物不同时,热接点与被测物接触区域会发生温度变化,引起测温误差。减小导热误差最有效的措施是热电偶热端与表面接触后沿等湿线再辅设一段长度。

测量误差主要是(1)用热电偶测温时,冷端温度没有得到完全补偿而引入的误差。(2)补偿导线使用不当引入的误差。(3)测量仪表与测量电路电阻变化引入的误差。

老化误差:热电偶使用一段时间后,热电特性发生变化,出现这种变质现象称为老化或劣化。热电偶已经出现老化还继续使用时,就会产生老化误差。热电偶发生老化的原因随热电偶不同而异,主要有两方面:一方面是热电偶材料本身长期在高温作用下发生质变;另一方面是测温环境各种与氛对热电偶的作用使热电极发生质变。减小老化误差的途径:一是注意各种热电偶测温条件;二是定期对热电偶检定。

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