熱電偶測量誤差產(chǎn)生的原因及其預(yù)防措施

熱電偶的結(jié)構(gòu)雖然簡單，但在使用中仍然會(huì)出現(xiàn)各種問題，會(huì)引起較大的測量誤差。為了提高測量精度，減少測量誤差，延長熱電偶使用壽命，要求使用者不僅應(yīng)具備儀表方面的操作技能，而且還應(yīng)具有物理、化學(xué)及材料等多方面知識(shí)。熱電偶的測量材料有多種，不同的材料測量范圍不同，產(chǎn)品選型需要用戶提供最高測量溫度和常用測量溫度，以及對(duì)測量精度的要求來確定采用什么材料的熱電偶。

一般來講，熱電偶產(chǎn)生測量誤差的原因主要有以下三大方面。

一、安裝不當(dāng)引入的誤差

安裝儀表也是重要一環(huán)，我們必須加強(qiáng)重視，安裝不好不但影響測量準(zhǔn)確度，還有可能減少使用壽命，如熱電偶安裝的位置及插入深度不能反映爐膛的真實(shí)溫度等，換句話說，熱電偶不應(yīng)裝在太靠近門和加熱的地方，插入的深度至少應(yīng)為保護(hù)管直徑的8～10倍；熱電偶的保護(hù)套管與壁間的間隔未填絕熱物質(zhì)致使?fàn)t內(nèi)熱溢出或冷空氣侵入，因此熱電偶保護(hù)管和爐壁孔之間的空隙應(yīng)用耐火泥或石棉繩等絕熱物質(zhì)堵塞以免冷熱空氣對(duì)流而影響測溫的準(zhǔn)確性；熱電偶冷端太靠近爐體使溫度超過100℃；熱電偶的安裝應(yīng)盡可能避開強(qiáng)磁場和強(qiáng)電場，所以不應(yīng)把熱電偶和動(dòng)力電纜線裝在同一根導(dǎo)管內(nèi)以免引入干擾造成誤差；熱電偶不能安裝在被測介質(zhì)很少流動(dòng)的區(qū)域內(nèi)，當(dāng)用熱電偶測量管內(nèi)氣體溫度時(shí)，必須使熱電偶逆著流速方向安裝，而且充分與氣體接觸。

二、絕緣變差而引入的誤差

這個(gè)原因是屬于熱電偶產(chǎn)品質(zhì)量問題了。因此，我們要求生產(chǎn)過程中要把好產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)，一定要從原材料上抓好，如熱電偶絕緣了，保護(hù)管和拉線板污垢或鹽渣過多致使熱電偶極間與爐壁間絕緣不良，在高溫下更為嚴(yán)重，這不僅會(huì)引起熱電勢的損耗而且還會(huì)引入干擾，由此引起的誤差有時(shí)可達(dá)上百度。選好材，才能做出好的產(chǎn)品。

三、熱惰性引入的誤差

這種情況相對(duì)較復(fù)雜，和現(xiàn)場很多因素有關(guān)。因此，產(chǎn)品選型時(shí)我們要充分考慮各種因素，由于熱電偶的熱惰性使儀表的指示值落后于被測溫度的變化，在進(jìn)行快速測量時(shí)這種影響尤為突出。所以應(yīng)盡可能采用熱電極較細(xì)、保護(hù)管直徑較小的熱電偶。測溫環(huán)境許可時(shí)，甚至可將保護(hù)管取去。由于存在測量滯后，用熱電偶檢測出的溫度波動(dòng)的振幅較爐溫波動(dòng)的振幅小。測量滯后越大，熱電偶波動(dòng)的振幅就越小，與實(shí)際爐溫的差別也就越大。當(dāng)用時(shí)間常數(shù)大的熱電偶測溫或控溫時(shí)，儀表顯示的溫度雖然波動(dòng)很小，但實(shí)際爐溫的波動(dòng)可能很大。為了準(zhǔn)確的測量溫度，應(yīng)當(dāng)選擇時(shí)間常數(shù)小的熱電偶。時(shí)間常數(shù)與傳熱系數(shù)成反比，與熱電偶熱端的直徑、材料的密度及比熱成正比，如要減小時(shí)間常數(shù)，除增加傳熱系數(shù)以外，最有效的辦法是盡量減小熱端的尺寸。使用中，通常采用導(dǎo)熱性能好的材料，管壁薄、內(nèi)徑小的保護(hù)套管。在較精密的溫度測量中，使用無保護(hù)套管的裸絲熱電偶，但熱電偶容易損壞，應(yīng)及時(shí)校正及更換。了解現(xiàn)場每個(gè)環(huán)節(jié)，了解測量要求，選擇合適的儀表是我們生產(chǎn)廠家和儀表技術(shù)人員共同責(zé)任。