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热电偶在测量时出现误差可能是什么原因引起的呢?

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热电偶在测量时出现误差可能是什么原因引起的呢?

发布日期:2018-09-05 作者:www.sdlkrgyb.com 点击:

热电偶在测量时出现误差可能是什么原因引起的呢?


影响双支铠装热电偶测量误差的主要因素:热电偶插入深度﹑响应时间﹑热辐射及热阻抗等。接触法测温的基本原理是测温元件要与被测对象达到热平衡。因此,在测温时需要保持一定时间,才能使两者达到热平衡。而保持时间的长短,同测温元件的热响应时间有关。而热响应时间主要取决于传感器的结构及测量条件,差别极大。对于气体介质,尤其是静止气体,至少应保持30min以上才能达到平衡;

对于液体而言,最快也要在5min以上。 对于温度不断变化的被测场所,尤其是瞬间变化过程,全过程仅1秒钟,则要求传感器的响应时间在毫秒级。因此,普通的温度传感器不仅跟不上被测对象的温度变化速度出现滞后,而且也会因达不到热平衡而产生测量误差。最好选择响应快的传感器。对热电偶而言除保护管影响外,热电偶的测量端直径也是其主要因素,即偶丝越细,测量端直径越小,其热响应时间越短。测温元件热响应误差可通过下式确定。

Δθ=Δθ0exp(-t/τ)式中t—测量时间S,Δθ—在t时刻,测温元件引起的误差,K或℃,Δθ0—“t=0”时刻,测温元件引起的误差,K或℃,τ—时间常数S,e—自然对数的底2.718,因此,当t=τ时,则Δθ=Δθ0/e即为0.368,如果当t=2τ时,则Δθ=Δθ0/e2即为0.135。当被测对象的温度,以一定的速度α(k/s或℃/s)上升或下降时,经过足够的时间后,所产生的响应误差可用下式表示:Δθ∞=-ατ式中Δθ∞—经过足够时间后,测温元件引起的误差。

要满足以上要求,在选择对热电偶和热电阻的安装部位和插入深度时要注意以下几点:为了使热电偶和热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热交换,应合理选择测点位置,尽量避免在阀门、弯头及管道和设备的死角附近装设热电偶或热电阻。带有保护套管的热电偶和热电阻有传热和散热损失,为了减少测量误差,热电偶和热电阻应该有足够的插入深度:对于测量管道中心流体温度的热电偶,一般都应将其测量端插入到管道中心处。

如被测流体的管道直径是200毫米,那热电偶或热电阻插入深度应选择100毫米;对于高温高压和高速流体的温度测量,为了减小保护套对流体的阻力和防止保护套在流体作用下发生断裂,可采取保护管浅插方式或采用热套式热电偶。浅插式的热电偶保护套管,其插入主蒸汽管道的深度应不小于75mm;热套式热电偶的标准插入深度为100mm;假如需要测量是烟道内烟气的温度,尽管烟道直径为4m,热电偶或热电阻插入深度1m即可。当测量原件插入深度超过1m时,应尽可能垂直安装,或加装支撑架和保护套管。

本文网址:http://www.sdlkrgyb.com/news/218.html

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