熱電偶溫度計(jì)量常見問題處理對策

摘要:工業(yè)生產(chǎn)中溫度是必不可少的控制因素,對工業(yè)生產(chǎn)的意義重大。為了實(shí)現(xiàn)控制溫度,熱電偶測溫儀表應(yīng)用越來越廣泛,。但由于眾多因素的綜合影響,，熱電偶的使用會出現(xiàn)--定的誤差而失準(zhǔn),。研究熱電偶溫計(jì)量問題對解決生產(chǎn)難題具有重要作用。簡要說明了熱電偶的測溫基本原理,分析了熱電偶溫度計(jì)測量誤差來源和原因,并提出熱電偶誤差校正的有效方法,給出熱電偶的使用注意事項(xiàng),為熱電偶的維護(hù)和保養(yǎng)提供一些參考,。
　　工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境溫度要求較高,，為保證溫度在生產(chǎn)范圍內(nèi)，需要利用儀器進(jìn)行環(huán)境測溫,。而最常的測溫儀器就是熱電偶溫度計(jì),。熱電偶的優(yōu)勢較多,能夠更正確的測出環(huán)境溫度來指導(dǎo)生產(chǎn)作業(yè)。熱電偶溫度傳感器能夠直接與環(huán)境接觸,省去中間介質(zhì)的傳遞,溫度測量更正確,誤差更小,。而且熱電偶結(jié)構(gòu)簡單,造型可根據(jù)需求隨意變化,，操作簡單,性價比很高。但是,熱電偶的使用需要嚴(yán)格的操作規(guī)程,一旦使用不規(guī)范,或保養(yǎng)不到位,熱電偶就會產(chǎn)生溫量計(jì)量誤差,給工業(yè)生產(chǎn)帶來困擾,。因此,對熱電偶的誤差來源進(jìn)行分析并尋找解決對策是十分必要的,。
1、熱電偶工作原理
　　熱電偶進(jìn)行測溫時,，利用塞貝克效應(yīng)(Sebeckeffect),將不同熱導(dǎo)體間的溫度差轉(zhuǎn)化成電信號,，再利用二次儀表轉(zhuǎn)化為直觀看到的溫度顯示值,。當(dāng)溫度差越大時,不同導(dǎo)體間的電流就會越強(qiáng),產(chǎn)生的電信號也越強(qiáng),兩者成正相關(guān)。強(qiáng)溫差使得強(qiáng)電流產(chǎn)生強(qiáng)大的電信號,，從而在儀表上可以看到由強(qiáng)溫差轉(zhuǎn)化而來的測溫值,。熱電偶具有精度高,靈敏性高,測溫響應(yīng)時間短,并可以直接接觸待測物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)。同時,熱電信號可以遠(yuǎn)距離發(fā)送,為工業(yè)自動化控制的實(shí)現(xiàn)提供助力,。但是,熱電偶隨著使用頻率的增多,精度會逐漸下降,需要不斷進(jìn)行誤差來源追溯,加強(qiáng)維護(hù),、保養(yǎng)和校正，才能將超差有效的避免,提高熱電偶的測溫質(zhì)量和精度,。
2,、熱電偶溫度計(jì)量的常見問題
2.1熱電偶安裝不合理引起的問題
　　熱電偶在對待測物質(zhì)進(jìn)行測溫時,位置的選擇十分的重要,對其精度影響較大。一旦位置安裝不對,插入深度不達(dá)使用標(biāo)準(zhǔn),熱電偶工作誤差就會隨之增大,。而且由于沒同物質(zhì)的導(dǎo)熱性能不同,應(yīng)用熱電偶時,要對插入深度進(jìn)行校正與調(diào)整,并反得試驗(yàn)來確度深度,否則誤差控制很難到位,。
2.2熱輻射以及導(dǎo)熱問題
　　熱輻射范圍較大，會對正在測量的熱電偶測量端產(chǎn)生輻射熱影響,，成為測量誤差的來源之一。而導(dǎo)熱誤差則是熱電偶本身構(gòu)造所形成的,其導(dǎo)體導(dǎo)熱隨著長度的變化會出現(xiàn)溫度差,使得溫度指示值出現(xiàn)偏差,。
2.3熱電偶動態(tài)響應(yīng)問題
　　熱電偶的動態(tài)響應(yīng)問題是指熱電偶進(jìn)入待測物質(zhì)后,，其指示值響應(yīng)時間超出了標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)時間。熱電偶是插入式測溫,，需要測量端與待測物溫度無偏差,才能進(jìn)行電信號的轉(zhuǎn)化,。因此,這種響應(yīng)時間的快速直接影響著其靈敏度。這種靈敏度受構(gòu)造和使用環(huán)境溫度條件所影響,。靜止測量時,熱電偶靈敏度高,精度高,。而當(dāng)待測物質(zhì)溫度是動態(tài)變化狀態(tài)時,熱電偶或無法與這種變化保持同步,就會產(chǎn)生動態(tài)響應(yīng)誤差,使每一時刻的測量值出現(xiàn)偏差。
2.4測量系統(tǒng)滿電引起的問題
　　熱電偶結(jié)構(gòu)存在缺陷,如絕緣層老化開裂而漏電,，溫度差形成的熱電流損失,熱電勢受影響,，導(dǎo)致測量端出示的溫度值與實(shí)際溫度存在溫差誤差,甚至出現(xiàn)測量值無法顯示的故障。
3,、熱電偶溫度計(jì)量常見問題的處理措施
3.1合理選擇測溫點(diǎn)與插入深度
　　熱電偶測溫,位置和深選擇至關(guān)重要,。為保證測量準(zhǔn)確,要對待測環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析總結(jié),尋找最佳的檢測點(diǎn)來消除測溫誤差,從而達(dá)到溫度監(jiān)測和控制的作用。對于最佳的插入深度,要從熱電偶本身結(jié)構(gòu),、材質(zhì)和保護(hù)材質(zhì),、密封性等方面綜合考慮,進(jìn)行深度檢測實(shí)線并總結(jié)數(shù)據(jù)變化規(guī)律,利用其它工具對其進(jìn)行分析,從而將最佳深度數(shù)據(jù)確定下來。對于測量環(huán)境的不同,，熱電偶插入深度確定同樣需要實(shí)驗(yàn)確定,才能有效避免測溫誤差超差問題的出現(xiàn),。
3.2熱輻射及導(dǎo)熱問題的修正
　　熱輻射誤差修正方法如下:一是通過對流形式來降低輻射熱;二是通過隔離措施控別熱交換。導(dǎo)熱誤差的修正于是五殺基本雷同,，可以加強(qiáng)對流或者采取措施降低導(dǎo)熱的方法來實(shí)現(xiàn),。
3.3熱電偶動態(tài)響應(yīng)問題的修正
　　熱電偶動態(tài)響應(yīng)強(qiáng)弱是其靈敏性的表現(xiàn)。提高靈敏性,才能加快熱響應(yīng)速度?？梢詮募涌鞜醾鞲许憫?yīng)速度和調(diào)小滯后時間兩方面來校正,。研究結(jié)果表明，熱電偶熱響應(yīng)越快,其接點(diǎn)體積越細(xì)小,接觸面越大,。因此,進(jìn)行校正時,，可以改變檢測端外形,使熱電偶接點(diǎn)體積精細(xì)化,還要與待測液的接觸面積增大，從而縮小熱電偶的熱響應(yīng)滯后時間,。此外,采用導(dǎo)熱性能強(qiáng),熱響應(yīng)快的材質(zhì)作熱電偶傳感器,將動態(tài)響應(yīng)誤差降至安全標(biāo)準(zhǔn)內(nèi),才能將熱電偶的最佳性能發(fā)揮出來,。
3.4測量系統(tǒng)漏電問題的修正
　　熱電偶測溫系統(tǒng)有電流變,絕緣層容易老化,必須定期維護(hù)、檢查和保養(yǎng),才能避免漏電誤差,。此外,還可增大熱電偶直徑,，加厚保護(hù)層等方法來避免誤差超差。
4,、熱電偶使用中的注意事項(xiàng)
4.1從實(shí)際測溫環(huán)境出發(fā),科學(xué)選擇熱電偶類型和保護(hù)層材質(zhì),。
4.2合理選用冷端補(bǔ)償器。
4.3插入深度經(jīng)確定不要隨意更改,，與被測物質(zhì)接觸距離在10cm以內(nèi),，保證插入部位為中央部位。
4.4熱電偶的使用環(huán)境要均衡,，避免忽冷忽熬損傷防瓷骨保護(hù)管,。
4.5設(shè)有保護(hù)裝置的熱電偶必須帶保護(hù)裝置進(jìn)行作業(yè)。
4.6熱電偶保護(hù)裝置要及時保養(yǎng)維護(hù),發(fā)現(xiàn)變薄,、開焊,、腐蝕.等情況立即更換。
4.7熱電偶接線要按照圖紙進(jìn)行,，特別需要注意的是補(bǔ)償導(dǎo)線的正,、負(fù)極。
4.8特別注意保護(hù)補(bǔ)償導(dǎo)線,防刮傷,、折斷和電磁干擾等,。