热电偶插入深度的作用
不一致而产生测温误差。总之,由热传导而引起
的误差,与插入深度有关。而插入深度又与保护 管材质有关。金属保护管因其导热性能好,其插
入深度应该深一些(约为直径的 1520 倍),陶瓷
材料绝热性能好,可插入浅一些(约为直径的 10-15 倍)。对于工程测温,其插入深度还与测量 对象是静止或流动等状态有关,如流动的液体或 高速气流温度的测量,将不受上述限制,插入深 度可以浅一些,具体数值应由实验确定。2.2 响
的灰尘等将烧熔在表面上,使保护管的热阻抗增
大;如果被测介质是熔体,在使用过程中将有炉 渣沉积,不仅增加了热电偶的响应时间,而且还
使指示温度偏低。因此,除了定期检定外,为了
减少误差,经常抽检也是必要的。例如,进口铜 熔炼炉,不仅安装有连续测温热电偶,还配备消 耗型热电偶测温装置,用于及时校准连续测温用 热电偶的准确度。
α(k/s 或℃/s)上升或下降时,经过足够的
时间后,所产生的响应误差可用下式表示: Δθ∞=-ατ(22)
式中Δθ∞经过足够时间后,
测温元件引起的误差。由式(22)可以看出,响 应误差与时间常数(τ)成正比。为了提高 检定效率许多企业采用自动检定装置,对入厂热 电偶进行检定,但是,该装置也并非十分完善。 二汽变速箱厂热处理车间就发现如果在 400℃点
虽然我从不相信命运,但这次我要感谢上帝。蓦然之间,我发现父亲已经不在是当
/α(26)因此,为了减少热辐射误差,应
增大热传导,并使炉壁温度 Tw,尽可能接近热电 偶的温度 Tt。另外,在安装时还应注意:
热电偶安装位置,应尽可能避开从固体发出
的热辐射,使其不能辐射到热电偶表面;②热电 偶最好带有热辐射遮蔽套。 2. 4 热阻抗增加的影响在高温下使用的热电 偶,如果被测介质为气态,那么保护管表面沉积
2.1 热电偶插入深度的影响
(1)测温点的选择热电偶的安装位置,即 测温点的选择是最重要的。测温点的位置,对于
生产工艺过程而言,一定要具有典型性、代表性,
否则将失去测量与控制的意义。 (2)插入深度热电偶插入被测场所时,沿 着传感器的长度方向将产生热流。当环境温度低 时就会有热损失。致使热电偶与被测对象的温度
虽然我从不相信命运,但这次我要感谢上帝。蓦然之间,我发现父亲已经不在是当
1c07f0ca1 热电偶
虽然我从不相信命运,但这次我要感谢上帝。蓦然之间,我发现父亲已经不在是当
应时间的影响接触法测温的基本原理是测温元
件要与被测对象达到热平衡。因此,在测温时需 要保持一定时间,才能使两者达到热平衡。而保
持时间的长短,同测温元件的热响应时间有关。
而热响应时间主要取决于传感器的结构及测量 条件,差别极大。对于气体介质,尤其是静止气 体,至少应保持 30min 以上才能达到平衡;对于 液体而言,最快也要在 5min 以上。对于温度不 断变化的被测场所,尤其是瞬间变化过程,全过
虽然我从不相信命运,但这次我要感谢上帝。蓦然之间,我发现父亲已经不在是当
的恒温时间不够,达不到热平衡,就容易发生误
判。
2. 3 热辐射的影响插入炉内用于测温的热电
偶,将被高温物体发Байду номын сангаас的热辐射加热。假定炉内 气体是透明的,而且,热电偶与炉壁的温差较大
时,将因能量交换而产生测温误差。在单位时间
内,两者交换的辐射能为 P,可用下式表示: P=σε (Tw4-Tt4) (23)式中σ
Δθ=Δθ0exp
虽然我从不相信命运,但这次我要感谢上帝。蓦然之间,我发现父亲已经不在是当
( -t/τ )( 21 ) 式 中 t 测 量 时 间 S ,
Δθ在 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
程仅 1 秒钟,则要求传感器的响应时间在毫秒级。
因此,普通的温度传感器不仅跟不上被测对象的 温度变化速度出现滞后,而且也会因达不到热平
衡而产生测量误差。最好选择响应快的传感器。
对热电偶而言除保护管影响外,热电偶的测量端 直径也是其主要因素,即偶丝越细,测量端直径 越小,其热响应时间越短。测温元件热响应误差 可 通 过 下 式 确 定 【 1 】 。
斯忒藩波尔兹常数ε发射率 Tt 热电偶的
温度,KTw 炉壁的温度,K 在单位时间内,热电偶同 周围的气体(温度为 T),通过对流及热传导也将 发 生 热 量 交 换 的 能 量 为 P′P′=αA(T-Tt)(24)式中 α热导率 A 热电偶的表面积在正常状态下, P=P′,其误差为: Tt-T=σε (Tt4-Tw4)/αА (25)对于单位面积而 言其误差为 Tt-T=σε(Tt4-Tw4)
底 ( 2.718 ) 因 此 , 当 t=τ 时 , 则
Δθ=Δθ0/e 0.368 , 如 果 当 t=2τ 时 Δθ=Δθ0/e2 即 , 为 则
即 为
0.135。当 被测 对象的 温度 ,以 一定的 速度