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)，分體式測(cè)振儀除增加傳熱系數(shù)以外最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。
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)以外最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最早幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室之一主要負(fù)責(zé)建立全國(guó)熱電偶溫度器具的最高標(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組織的國(guó)際溫度比對(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國(guó)際溫標(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)量器的最高標(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)。