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鎧裝熱電偶

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影響熱電偶檢定的影響因素、存在的問題以及解決措施

來源:www.kimmosasi.net作者:發表時間:2017-11-06 10:41:49

 摘 要:隨著我國工業現代化程度日益加深,我國工業設備日趨完善,現代化水平越來越高,熱電偶作為其重要的組成部分,必須要加以重視,否則就會因為使用方法不當而產生相應的誤差,進而帶來相應的問題,必須要做好熱電偶的檢驗工作,將誤差控製在最小的範圍內。本文主要講述了影響熱電偶檢定的影響因素,熱電偶檢定過程中存在的問題以及相應的解決措施。

 
正文:
        熱電偶本身的工作環境比較惡劣,往往需要在不同的介質和環境中工作,所以必須要對熱電偶進行針對性的設置,選擇正確的使用方式考慮熱電偶,不僅能夠提高溫度數值,還能夠在適宜的環境下得到科學、準確的數據。
 
1. 影響熱電偶檢定的影響因素
        1.1 測量點的位置。測量點在選擇的時候必須要重視測量位置的選擇,尤其在生產過程中必須要嚴格的控製角度進行調整,熱電偶安裝完成之後,往往會在傳感器較長的方向產生熱流,大部分情況下,如果環境溫度比較低就會出現比較嚴重的熱損失,所以,被測物體溫度過高或者過低的時候都會與熱電偶產生一定的溫差,熱傳導過程中的誤差和測量點位置息息相關,與位置和管材的材料有著緊密的聯係。目前,比較常見的管材包括了金屬管以及陶瓷材料,金屬材料本身的傳熱性比較高,往往會設計較深的位置,陶瓷材料選擇的位置比較淺,工程測量和插入深度與測量的對象有著十分緊密的聯係,比如流動的液體以及氣流溫度等測量程序會更加繁瑣,其主要數據必須要由實際的檢測過程決定。
 
        1.2 感應時間的影響。測溫的基本原理主要就是對測溫元件以及被測對象的熱平衡,測溫的過程中必須要保障其一段時間內的平衡,平衡的保持時間與測溫元件本身的熱響應關係十分緊密,但是,熱響應往往會與時間有著較大的聯係,相應時間和傳感器測量的時候必須要保障一定的時間長短,主要決定因素就是傳感器的結構和測量條件。砌體介質在進行測溫的時候往往需要半個小時才能夠達到平衡,液體檢測的時候往往需要 5 分鍾以上,溫度不斷變化的過程實際上就是一瞬間,不會超過一秒,進而對傳感器需要毫秒級。如果不能滿足條件就會導致傳感器不能以檢測的對象作為標準,最終造成了溫度出現停滯的現象,普通的傳感器在大部分時間都會因為熱平衡的現象而出現誤差,必須要選擇最好的感應器,從而才能夠有效的保障熱電偶檢測的準確性。
 
        1.3 熱輻射的影響。如果爐內的溫度比較高,熱電偶就會因為熱
輻射而出現加熱的現象,如果爐內的氣體出現了變化,就會導致熱電偶和爐壁之間存在著溫差,在進行能量交換的時候也會存在著誤差,熱阻抗就會增加。如果測量物質為熔體的時候可以根據爐渣的沉積現象增加熱電偶的相應時間,從而會導致標準降低。為了能夠有效的減少檢測誤差,必須要做好抽檢工作,比如連續高溫感應熱電偶以及消耗類型進行檢測,在校準連續的時候對熱電偶進行準確的檢測。
 
2. 熱電偶檢定常見問題
        2.1 熱電偶材質本身存在不均質。熱電偶在進行安裝的時候必
須要結合實際需求進行安裝,在爐內安裝的時候必須要保障其位置在 30 厘米左右,從而局限了熱電偶的檢測範圍,為了真正的體現出溫度方位隻有從測量端開始的 30 厘米。如果熱電偶處於高溫地區,就會因為材質問題而直接影響到檢測誤差,比如檢測的時候,如果熱電偶絲的材質是均勻的,那麽整個回路和檢測結果與距離並沒有關係,但是,沒有一個物質是絕對均勻的,尤其是均勻性比較差的物質會逐步的產生熱動式,進而形成了誤差。
 
        2.2 熱電偶絲所產生的不均質。大部分新的熱電偶在使用的初始階段往往為了能夠滿足電動勢的需求,隨著時間的推移,就會導致其出現一定的形變,比如工業爐內的熱電偶就會隨著熱電偶絲的溫度增強不斷的惡化一部分,所有的溫度梯度場就會隨之疊加,並且會出現測量誤差。在進行實際檢查的時候,往往會因為一個熱電偶部件出現問題,一旦進行常規設備檢查的時候,其本身是合格的,主要就是因為不均勻熱電偶絲產生的。即熱電偶的不合格率和它的檢測長度變化成正比,如果熱電偶絲材質沒有發生影響,那麽電動勢所帶來的誤差和自身不同材料和溫度也有著十分緊密的聯係。
 
        2.3熱電偶的分流誤差。滲碳爐中的熱電偶往往會因為工作不久之後出現計量誤差,其主要原因就是因為熱電偶的分流誤差造成的。一般測量爐溫的時候會選擇鎧裝熱電偶。如果溫度超過 800℃之後,就會導致絕緣電阻下降,熱電偶值出現了異常。必須要結合均質回路定則,熱電偶測溫往往與測量端和參考端溫度有關,與中間溫度分布無關。但是因為鎧裝熱電偶絕緣物往往屬於粉末狀氧化鎂,溫度每升高100℃就會降低絕緣電阻,進而會導致分流過程中產生了一定的誤差。
 
3. 解決熱電偶中存在問題的主要措施
        3.1 鎧裝熱電偶直徑。對於長度為 9 米的 K 型鎧裝熱電偶,往往會在進行熱電偶中間部位加熱。根據多年來的實驗表明,分流誤差大小和直徑平方根成反比,分流誤差與直徑有著十分緊密的聯係,隨著直徑越細,分流誤差就會越大。所以,為了能夠減少分流誤差帶來的影響必須要選擇直徑比較大的鎧裝熱電偶。
 
        3.2 中間部位的溫度。熱電偶中間穩定過高也是形成分流誤差的主要因素之一,所以,在進行熱電偶檢測的時候,應該盡量的避免在高溫的狀態下,將溫度控製在 800℃以下,同時還必須要控製好測溫距離,一般情況下測量端的距離越遠,所產生的分流誤差也就會越大,所以,必須要盡量的避免在測量端位置加熱。
 
        3.3 熱電偶絲的電阻。如果鎧裝熱電偶直徑相同的時候,分流誤差就會隨著熱電偶絲的電阻增大而增加,所以,為了能夠有效的減少誤差的出現,必須要將電阻控製在最小的範圍內,最好選擇電阻比較小的熱電偶絲。
 
        隨著科學的快速發展,熱電偶應用已經成為十分普遍的現象,其中最為普通的溫度傳感器在結構上雖然比較簡單,但是如果使用過程中沒有對細節進行重視,就會出現測量誤差,積極的選擇科學、合理的措施加以控製才能夠減少誤差,提高檢驗水平和質量,最終促進社會的可持續性發展。
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