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熱電偶溫度傳感器受哪些因素影響
閱讀：1218 發(fā)布時間：2015-10-9
- 熱電偶溫度傳感器實際上是一種能量轉(zhuǎn)換器,，它將熱能轉(zhuǎn)換為電能,，用所產(chǎn)生的熱電勢測量溫度,。熱電偶是一次儀表,，它直接測量溫度,，并把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號，通過電氣儀表（二次儀表）轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度,。
- 熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的材質(zhì)導體組成閉合回路,，當兩端存在溫度梯度時,，回路中就會有電流通過，此時兩端之間就存在電動勢——熱電動勢,，這就 是所謂的塞貝克效應,。兩種不同成份的均質(zhì)導體為熱電極，溫度較高的一端為工作端,，溫度較低的一端為自由端,，自由端通常處于某個恒定的溫度下。根據(jù)熱電動勢 與溫度的函數(shù)關系,，制成熱電偶分度表,；分度表是自由端溫度在0℃時的條件下得到的，不同的熱電偶具有不同的分度表,。
在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時,，只要該材料兩個接點的溫度相同，熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢將保持不變,，即不受第三種金屬接入回路中的影響,。因此，在熱電偶測溫時,，可接入測量儀表,，測得熱電動勢后，即可知道被測介質(zhì)的溫度,。
影響熱電偶溫度傳感器工作的因素也很多,，其中插入深度、響應時間,、熱阻抗增加,、熱輻射四個因素是zui主要的因素,，以下做詳細介紹,。
熱電偶測溫點的選擇是zui重要的。測溫點的位置,，對于生產(chǎn)工藝過程而言,，一定要具有典型性、代表性,，否則將失去測量與控制的意義,。熱電偶插入被測場所時，沿 著傳感器的長度方向?qū)a(chǎn)生熱流,。當環(huán)境溫度低時就會有熱損失,。致使熱電偶溫度傳感器與被測對象的溫度不一致而產(chǎn)生測溫誤差?？傊?，由熱傳導而引起的誤差,， 與插入深度有關。而插入深度又與保護管材質(zhì)有關,。金屬保護管因其導熱性能好,，其插入深度應該深一些，陶瓷材料絕熱性能好,，可插入淺一些,。對于工程測溫，其 插入深度還與測量對象是靜止或流動等狀態(tài)有關,，如流動的液體或高速氣流溫度的測量,，將不受上述限制，插入深度可以淺一些,，具體數(shù)值應由實驗確定,。
接觸法測溫的基本原理是測溫元件要與被測對象達到熱平衡。因此,，在測溫時需要保持一定時間,，才能使兩者達到熱平衡。而保持時間的長短,，同測溫元件的熱響應 時間有關,。而熱響應時間主要取決于傳感器的結(jié)構(gòu)及測量條件，差別極大,。對于氣體介質(zhì),，尤其是靜止氣體，至少應保持30min以上才能達到平衡;對于液體而 言,，zui快也要在5min以上,。對于溫度不斷變化的被測場所，尤其是瞬間變化過程,，全過程僅1秒鐘,，則要求傳感器的響應時間在毫秒級。因此,，普通的溫度傳感 器不僅跟不上被測對象的溫度變化速度出現(xiàn)滯后,，而且也會因達不到熱平衡而產(chǎn)生測量誤差。選擇響應快的傳感器,。對熱電偶而言除保護管影響外,，熱電偶的測 量端直徑也是其主要因素，即偶絲越細,，測量端直徑越小,，其熱響應時間越短。
在高溫下使用的熱電偶溫度傳感器,，如果被測介質(zhì)為氣態(tài),，那么保護管表面沉積的灰塵等將燒熔在表面上,，使保護管的熱阻抗增大;如果被測介質(zhì)是熔體，在使用過 程中將有爐渣沉積,，不僅增加了熱電偶的響應時間,，而且還使指示溫度偏低。因此,，除了定期檢定外,，為了減少誤差，經(jīng)常抽檢也是必要的,。例如,，進口銅熔煉爐， 不僅安裝有連續(xù)測溫熱電偶溫度傳感器,，還配備消耗型熱電偶測溫裝置,，用于及時校準連續(xù)測溫用熱電偶的準確度。
插入爐內(nèi)用于測溫的熱電偶溫度傳感器,，將被高溫物體發(fā)出的熱輻射加熱,。假定爐內(nèi)氣體是透明的，而且,，熱電偶與爐壁的溫差較大時,，將因能量交換而產(chǎn)生測溫誤 差。一般情況下,，為了減少熱輻射誤差,，應增大熱傳導，并使爐壁溫度盡可能接近熱電偶的溫度,。另外,，熱電偶安裝位置，應盡可能避開從固體發(fā)出的熱輻射,，使其 不能輻射到熱電偶表面;熱電偶帶有熱輻射遮蔽套,。 - 傳感科技,物聯(lián)天下-九純健科技