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铠装热电偶

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影响热电偶检定的影响因素、存在的问题以及解决措施

来源:www.wqhhs.com作者:发表时间:2017-11-06 10:41:49

 摘 要:随着我国工业现代化程度日益加深,我国工业设备日趋完善,现代化水平越来越高,热电偶作为其重要的组成部分,必须要加以重视,否则就会因为使用方法不当而产生相应的误差,进而带来相应的问题,必须要做好热电偶的检验工作,将误差控制在最小的范围内。本文主要讲述了影响热电偶检定的影响因素,热电偶检定过程中存在的问题以及相应的解决措施。

 
正文:
        热电偶本身的工作环境比较恶劣,往往需要在不同的介质和环境中工作,所以必须要对热电偶进行针对性的设置,选择正确的使用方式考虑热电偶,不仅能够提高温度数值,还能够在适宜的环境下得到科学、准确的数据。
 
1. 影响热电偶检定的影响因素
        1.1 测量点的位置。测量点在选择的时候必须要重视测量位置的选择,尤其在生产过程中必须要严格的控制角度进行调整,热电偶安装完成之后,往往会在传感器较长的方向产生热流,大部分情况下,如果环境温度比较低就会出现比较严重的热损失,所以,被测物体温度过高或者过低的时候都会与热电偶产生一定的温差,热传导过程中的误差和测量点位置息息相关,与位置和管材的材料有着紧密的联系。目前,比较常见的管材包括了金属管以及陶瓷材料,金属材料本身的传热性比较高,往往会设计较深的位置,陶瓷材料选择的位置比较浅,工程测量和插入深度与测量的对象有着十分紧密的联系,比如流动的液体以及气流温度等测量程序会更加繁琐,其主要数据必须要由实际的检测过程决定。
 
        1.2 感应时间的影响。测温的基本原理主要就是对测温元件以及被测对象的热平衡,测温的过程中必须要保障其一段时间内的平衡,平衡的保持时间与测温元件本身的热响应关系十分紧密,但是,热响应往往会与时间有着较大的联系,相应时间和传感器测量的时候必须要保障一定的时间长短,主要决定因素就是传感器的结构和测量条件。砌体介质在进行测温的时候往往需要半个小时才能够达到平衡,液体检测的时候往往需要 5 分钟以上,温度不断变化的过程实际上就是一瞬间,不会超过一秒,进而对传感器需要毫秒级。如果不能满足条件就会导致传感器不能以检测的对象作为标准,最终造成了温度出现停滞的现象,普通的传感器在大部分时间都会因为热平衡的现象而出现误差,必须要选择最好的感应器,从而才能够有效的保障热电偶检测的准确性。
 
        1.3 热辐射的影响。如果炉内的温度比较高,热电偶就会因为热
辐射而出现加热的现象,如果炉内的气体出现了变化,就会导致热电偶和炉壁之间存在着温差,在进行能量交换的时候也会存在着误差,热阻抗就会增加。如果测量物质为熔体的时候可以根据炉渣的沉积现象增加热电偶的相应时间,从而会导致标准降低。为了能够有效的减少检测误差,必须要做好抽检工作,比如连续高温感应热电偶以及消耗类型进行检测,在校准连续的时候对热电偶进行准确的检测。
 
2. 热电偶检定常见问题
        2.1 热电偶材质本身存在不均质。热电偶在进行安装的时候必
须要结合实际需求进行安装,在炉内安装的时候必须要保障其位置在 30 厘米左右,从而局限了热电偶的检测范围,为了真正的体现出温度方位只有从测量端开始的 30 厘米。如果热电偶处于高温地区,就会因为材质问题而直接影响到检测误差,比如检测的时候,如果热电偶丝的材质是均匀的,那么整个回路和检测结果与距离并没有关系,但是,没有一个物质是绝对均匀的,尤其是均匀性比较差的物质会逐步的产生热动式,进而形成了误差。
 
        2.2 热电偶丝所产生的不均质。大部分新的热电偶在使用的初始阶段往往为了能够满足电动势的需求,随着时间的推移,就会导致其出现一定的形变,比如工业炉内的热电偶就会随着热电偶丝的温度增强不断的恶化一部分,所有的温度梯度场就会随之叠加,并且会出现测量误差。在进行实际检查的时候,往往会因为一个热电偶部件出现问题,一旦进行常规设备检查的时候,其本身是合格的,主要就是因为不均匀热电偶丝产生的。即热电偶的不合格率和它的检测长度变化成正比,如果热电偶丝材质没有发生影响,那么电动势所带来的误差和自身不同材料和温度也有着十分紧密的联系。
 
        2.3热电偶的分流误差。渗碳炉中的热电偶往往会因为工作不久之后出现计量误差,其主要原因就是因为热电偶的分流误差造成的。一般测量炉温的时候会选择铠装热电偶。如果温度超过 800℃之后,就会导致绝缘电阻下降,热电偶值出现了异常。必须要结合均质回路定则,热电偶测温往往与测量端和参考端温度有关,与中间温度分布无关。但是因为铠装热电偶绝缘物往往属于粉末状氧化镁,温度每升高100℃就会降低绝缘电阻,进而会导致分流过程中产生了一定的误差。
 
3. 解决热电偶中存在问题的主要措施
        3.1 铠装热电偶直径。对于长度为 9 米的 K 型铠装热电偶,往往会在进行热电偶中间部位加热。根据多年来的实验表明,分流误差大小和直径平方根成反比,分流误差与直径有着十分紧密的联系,随着直径越细,分流误差就会越大。所以,为了能够减少分流误差带来的影响必须要选择直径比较大的铠装热电偶。
 
        3.2 中间部位的温度。热电偶中间稳定过高也是形成分流误差的主要因素之一,所以,在进行热电偶检测的时候,应该尽量的避免在高温的状态下,将温度控制在 800℃以下,同时还必须要控制好测温距离,一般情况下测量端的距离越远,所产生的分流误差也就会越大,所以,必须要尽量的避免在测量端位置加热。
 
        3.3 热电偶丝的电阻。如果铠装热电偶直径相同的时候,分流误差就会随着热电偶丝的电阻增大而增加,所以,为了能够有效的减少误差的出现,必须要将电阻控制在最小的范围内,最好选择电阻比较小的热电偶丝。
 
        随着科学的快速发展,热电偶应用已经成为十分普遍的现象,其中最为普通的温度传感器在结构上虽然比较简单,但是如果使用过程中没有对细节进行重视,就会出现测量误差,积极的选择科学、合理的措施加以控制才能够减少误差,提高检验水平和质量,最终促进社会的可持续性发展。