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技術(shù)文章

淺敘影響E+H熱電偶溫度傳感器測量的因素

點擊次數(shù):978 發(fā)布時間:2014-8-6

    E+H熱電偶是根據(jù)熱電效應(yīng)測量溫度的傳感器,是溫度測量儀表中常用的測溫元件。熱電偶的技術(shù)優(yōu)勢:熱電偶測溫范圍寬,性能比擬穩(wěn)定;丈量精度高,熱電偶與被測對象直接接觸,不受中間介質(zhì)的影響;熱響應(yīng)時間快,E+H熱電偶對溫度變化反響靈活;丈量范圍 大,熱電偶從-40~+ 1600℃ 均可連續(xù)測溫;熱電偶性能牢靠, 機械強度好。運用壽命長,裝置便當(dāng)。那么在實際的應(yīng)用中,影響E+H熱電偶溫度傳感器測量的因素有哪些呢?本章為您解答這個問題:

    影響因素之一——插入深度
    E+H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(dāng)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(dǎo)而引起的誤差,與插入深度有關(guān)。而插入深 度又與保護管材質(zhì)有關(guān)。金屬保護管因其導(dǎo)熱性能好,其插入深度應(yīng)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(guān),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(yīng)由實驗確定。
    影響因素之二——熱阻抗增加
    在高溫下使用的E+H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(yīng)時間,而且還使指示溫度偏低。
    影響因素之三——響應(yīng)時間
    接觸法測溫的基本原理是測溫元件要與被測對象達(dá)到熱平衡。因此,在測溫時需要保持一定時間,才能使兩者達(dá)到熱平衡。而保持時間的長短,同測溫元件的熱響應(yīng)時間有關(guān)。而 熱響應(yīng)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(yīng)保持30min以上才能達(dá)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(yīng)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(dá)不到熱平衡而產(chǎn)生測量誤差。選擇響應(yīng)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(xì),測量端直徑越小,其熱響應(yīng) 時間越短。
以上就是影響熱電偶溫度傳感器測量的三個因素,在使用的時候我們應(yīng)當(dāng)注意,根據(jù)實際情況,保證*的測量的效果。

    E+H熱電偶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,對于熱電偶的熱電勢,應(yīng)注意如下幾個問題:
    1、E+H熱電偶的熱電勢是熱電偶工作端的兩端溫度函數(shù)的差,而不是熱電偶冷端與工作端,兩端溫度差的函數(shù);
    2、E+H熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢的大小,當(dāng)熱電偶的材料是均勻時,與熱電偶的長度和直徑無關(guān),只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關(guān);
    3、當(dāng)熱電偶的兩個熱電偶絲材料成份確定后,熱電偶熱電勢的大小,只與熱電偶的溫度差有關(guān);若熱電偶冷端的溫度保持一定,這進熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數(shù)。將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來,構(gòu)成一個閉合回路,如圖所示。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個執(zhí)著點1和2之間存在溫差時,兩者之間便產(chǎn)生電動勢,
因而在回路中形成一個大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。

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