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WRCK-401鎧裝熱電偶測量誤差及其注意事項(xiàng)

瀏覽次數(shù):2105發(fā)布日期:2018-11-21

WRCK-401鎧裝熱電偶解決問題和安裝方法﹑zui普通的溫度傳感器。可是如果在使用中不注意,也會(huì)引起較大測量誤差。針對當(dāng)前存在的問題,詳細(xì)探討影響測量誤差的主要因素:熱電偶插入深度﹑響應(yīng)時(shí)間﹑熱輻射及熱阻抗等,指出熱電偶絲不均質(zhì)﹑鎧裝熱電偶分流誤差﹑k型熱電偶的選擇性氧化﹑k狀態(tài)﹑使用氣氛﹑絕緣電阻及熱電偶劣化等在使用中應(yīng)注意事項(xiàng)。對提高測量精度,延長熱電偶壽命,有一定幫助。

鎧裝熱電偶測溫應(yīng)注意的事項(xiàng)

熱電偶絲不均質(zhì)影響

(1)熱電偶材質(zhì)本身不均質(zhì)

熱電偶在計(jì)量室檢定時(shí),按上海自動(dòng)化儀表集團(tuán)有限公司規(guī)程要求,插入檢定爐內(nèi)的深度只有300mm。因此每支熱電偶的檢定結(jié)果,確切的說只能體現(xiàn)或主要體現(xiàn)出從測量端開始300mm長偶絲的熱電行為,然而,當(dāng)熱電偶的長度較長時(shí),則大部分偶絲處于高溫區(qū),如果熱電偶絲是均質(zhì)的,那么依據(jù)均質(zhì)回路定則,測量結(jié)果與長度無關(guān)。然而,熱電偶絲并非均質(zhì),尤其是廉金屬熱電偶絲其均質(zhì)性較差,又處于具有溫度梯度的場合,那么其局部將產(chǎn)生熱電動(dòng)勢,該電動(dòng)勢稱為寄生電勢。由寄生電勢引起的誤差稱為不均質(zhì)誤差。

在現(xiàn)有的貴金屬、廉金屬熱電偶檢定規(guī)程中,對熱電偶的不均質(zhì)尚未作出規(guī)定,只有在熱電偶絲材標(biāo)準(zhǔn)中,對熱電偶絲的不均勻性有一定要求。對廉金屬熱電偶采用首尾檢定法求出不均勻熱電動(dòng)勢。正規(guī)熱電偶絲材生產(chǎn)廠,均按國家標(biāo)準(zhǔn)要求,生產(chǎn)出不均勻熱電動(dòng)勢符合要求的產(chǎn)品。

(2)熱電偶絲經(jīng)使用后產(chǎn)生的不均質(zhì)

對于新制的熱電偶,即使是不均勻熱電動(dòng)勢能滿足要求,但是,反復(fù)加工、彎曲致使熱電偶產(chǎn)生加工畸變,也將失去均質(zhì)性,而且使用中熱電偶長期處于高溫下也會(huì)因偶絲的劣化而引起熱電動(dòng)勢變化,例如:插入工業(yè)爐中的熱電偶,將沿偶絲長度方向發(fā)生劣化,并隨溫度增高,劣化增強(qiáng),當(dāng)劣化的部分處于具有溫度梯度的場所,也將產(chǎn)生寄生電動(dòng)勢疊加在總熱電動(dòng)勢中而出現(xiàn)測量誤差。

作者在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)有的熱電偶經(jīng)計(jì)量部門檢定合格的產(chǎn)品(多為廉金屬熱電偶)到現(xiàn)場使用時(shí)卻不合格。再返回到計(jì)量部門檢定仍然合格,其中主要原因就是偶絲不均質(zhì)引起的。生產(chǎn)熱電偶的技術(shù)人員都切身體會(huì)到,熱電偶的不合格率也隨其長度的增加而增加。皆是受熱電偶絲材不均質(zhì)的影響??傊刹痪|(zhì)即寄生電動(dòng)勢引起的誤差,取決于熱電偶絲自身的不均質(zhì)程度及溫度梯度的大小,對其定量極其困難。

 

(1)分流誤差

瓦軸集團(tuán)滲碳爐用鎧裝熱電偶,僅使用一周就不準(zhǔn)了。為探討原因,作者曾到現(xiàn)場考察,但未發(fā)現(xiàn)異常,只好從爐子上取下來經(jīng)計(jì)量室檢定結(jié)果合格。那么問題何在呢?zui后,根據(jù)該支熱電偶的現(xiàn)場安裝特點(diǎn),經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),上述問題是鎧裝熱電偶的分流誤差造成的。

所謂分流誤差即用鎧裝熱電偶測量爐溫時(shí),當(dāng)熱電偶中間部位有超過800°c的溫度分布存在時(shí),因其絕緣電阻下降,熱電偶示值出現(xiàn)異常的現(xiàn)象,稱為分流誤差。依據(jù)均質(zhì)回路定則,用熱電偶測溫只與測量端與參考端兩端溫度有關(guān),與中間溫度分布無關(guān)??墒怯捎阪z裝熱電偶的絕緣物是粉末狀mgo,溫度每升高100°c,其絕緣電阻下降一個(gè)數(shù)量級,當(dāng)中間部位溫度較高時(shí),必定有漏電流產(chǎn)生,致使在熱電偶輸出電勢中有分流誤差出現(xiàn)。

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