熱電偶溫度計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,。為了實現(xiàn)控制溫度,熱電偶測溫儀表應用越來越廣泛,。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,。研究熱電偶溫計量問題對解決生產(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,為熱電偶的維護和保養(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,，需要利用儀器進行環(huán)境測溫。而最常的測溫儀器就是熱電偶溫度計,。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,省去中間介質的傳遞,溫度測量更正確,誤差更小。而且熱電偶結構簡單,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
　　熱電偶進行測溫時，利用塞貝克效應(Sebeckeffect),將不同熱導體間的溫度差轉化成電信號,，再利用二次儀表轉化為直觀看到的溫度顯示值,。當溫度差越大時,不同導體間的電流就會越強,產(chǎn)生的電信號也越強,兩者成正相關。強溫差使得強電流產(chǎn)生強大的電信號,，從而在儀表上可以看到由強溫差轉化而來的測溫值,。熱電偶具有精度高,靈敏性高,測溫響應時間短,并可以直接接觸待測物質等優(yōu)點。同時,熱電信號可以遠距離發(fā)送,為工業(yè)自動化控制的實現(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,需要不斷進行誤差來源追溯,加強維護,、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量和精度,。
2,、熱電偶溫度計量的常見問題
2.1熱電偶安裝不合理引起的問題
　　熱電偶在對待測物質進行測溫時,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,插入深度不達使用標準,熱電偶工作誤差就會隨之增大,。而且由于沒同物質的導熱性能不同,應用熱電偶時,要對插入深度進行校正與調整,并反得試驗來確度深度,否則誤差控制很難到位,。
2.2熱輻射以及導熱問題
　　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,。而導熱誤差則是熱電偶本身構造所形成的,其導體導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)響應問題
　　熱電偶的動態(tài)響應問題是指熱電偶進入待測物質后,，其指示值響應時間超出了標準響應時間,。熱電偶是插入式測溫，需要測量端與待測物溫度無偏差,才能進行電信號的轉化,。因此,這種響應時間的快速直接影響著其靈敏度,。這種靈敏度受構造和使用環(huán)境溫度條件所影響。靜止測量時,熱電偶靈敏度高,精度高,。而當待測物質溫度是動態(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
　　熱電偶結構存在缺陷,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，導致測量端出示的溫度值與實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,、熱電偶溫度計量常見問題的處理措施
3.1合理選擇測溫點與插入深度
　　熱電偶測溫,位置和深選擇至關重要。為保證測量準確,要對待測環(huán)境進行數(shù)據(jù)采集分析總結,尋找最佳的檢測點來消除測溫誤差,從而達到溫度監(jiān)測和控制的作用,。對于最佳的插入深度,要從熱電偶本身結構,、材質和保護材質、密封性等方面綜合考慮,進行深度檢測實線并總結數(shù)據(jù)變化規(guī)律,利用其它工具對其進行分析,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驗確定,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,。導熱誤差的修正于是五殺基本雷同,，可以加強對流或者采取措施降低導熱的方法來實現(xiàn)。
3.3熱電偶動態(tài)響應問題的修正
　　熱電偶動態(tài)響應強弱是其靈敏性的表現(xiàn),。提高靈敏性,才能加快熱響應速度,。可以從加快熱傳感響應速度和調小滯后時間兩方面來校正,。研究結果表明,，熱電偶熱響應越快,其接點體積越細小,接觸面越大。因此,進行校正時,，可以改變檢測端外形,使熱電偶接點體積精細化,還要與待測液的接觸面積增大,，從而縮小熱電偶的熱響應滯后時間。此外,采用導熱性能強,熱響應快的材質作熱電偶傳感器,將動態(tài)響應誤差降至安全標準內,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,、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,，加厚保護層等方法來避免誤差超差,。
4、熱電偶使用中的注意事項
4.1從實際測溫環(huán)境出發(fā),科學選擇熱電偶類型和保護層材質,。
4.2合理選用冷端補償器,。
4.3插入深度經(jīng)確定不要隨意更改，與被測物質接觸距離在10cm以內,，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管,。
4.5設有保護裝置的熱電偶必須帶保護裝置進行作業(yè),。
4.6熱電偶保護裝置要及時保養(yǎng)維護,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行，特別需要注意的是補償導線的正,、負極,。
4.8特別注意保護補償導線,防刮傷、折斷和電磁干擾等,。