熱電偶測量溫度的常見問題處理
發(fā)布時間：2025-10-22 ???
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在工業(yè)生產(chǎn)中溫度參數(shù)是工藝參考控制中常用的參考參數(shù),溫度的影響對工業(yè)生產(chǎn)指標與質(zhì)量有著很大的影響。為了實現(xiàn)溫度測量與控制,熱電偶作為測溫儀表應用越來越廣泛。但由于眾多因素的綜合影響，熱電偶的使用會出現(xiàn)一定的誤差而失準。下面簡要說明熱電偶測溫的基本原理,分析熱電偶溫度計測量誤差和原因,給出熱電偶的使用中注意的問題,為熱電偶的維護和保養(yǎng)提供一些參考。
1、熱電偶工作原理
熱電偶進行測溫時是利用塞貝克效應將不同熱導體間的溫度差轉化成電信號，再利用智能顯示調(diào)節(jié)儀、記錄儀等二次儀表轉化為直觀看到的溫度值。當溫度差越大時,不同導體間的電壓就會越強,產(chǎn)生的電信號也越強,兩者成正相關。強溫差使得強電流產(chǎn)生強大的電信號，從而在儀表上可以看到由強溫差轉化而來的測溫值。同時熱電偶信號可以遠距離發(fā)送,但是熱電偶隨著使用頻率的增多,精度會逐漸下降,需要加強維護、保養(yǎng)和校正，才能將超差有效的避免,提高熱電偶的測溫質(zhì)量和精度。
2、熱電偶溫度測量的常見問題
a）熱電偶安裝不合理引起的問題
熱電偶在對待測物質(zhì)進行測溫時,安裝位置的選擇對精度影響較大。一旦位置安裝不對,插入深度滿足不了測量要求,熱電偶的測量誤差就會隨之增大。所以在選擇安裝熱電偶時要對插入深度進行調(diào)整,否則誤差控制很難到位。
b）熱輻射與熱傳導問題
通常熱輻射的溫場范圍較大，會對正在測量的熱電偶測量端產(chǎn)生輻射熱影響，也是測量誤差的來源之一。而熱傳導誤差則是熱電偶本身構造所形成的,一般熱電偶測量感溫點在傳感器的端部30mm左右范圍內(nèi)，其導體導熱隨著長度的變化會出現(xiàn)溫度差,使得溫度指示值出現(xiàn)偏差。
c）熱電偶動態(tài)響應問題
熱電偶一般由保護管、測溫元件與連接件及接線盒組成，其傳熱導熱的動態(tài)響應問題是指熱電偶進入待測物質(zhì)后，其指示值響應時間超出了標準響應時間。熱電偶是插入式測溫，需要測量端與待測物溫度無偏差,才能進行電信號的轉化。因此,這種響應時間的快速直接影響著其靈敏度。這種靈敏度受構造和使用環(huán)境溫度條件所影響。靜止測量時,熱電偶靈敏度高,精度高。而當待測物質(zhì)溫度是動態(tài)變化狀態(tài)時,熱電偶或無法與這種變化保持同步,就會產(chǎn)生動態(tài)響應誤差,使每一時刻的測量值出現(xiàn)偏差。
d）測量系統(tǒng)引起的問題
熱電偶結構是否存在缺陷,如絕緣層老化，溫度差形成的熱電流損失而熱電勢受影響，導致測量端測量的溫度值與實際溫度存在溫度偏差,甚至出現(xiàn)測量值無法顯示的故障。
3、熱電偶溫度計量常見問題的處理措施
a）合理選擇測溫點與插入深度
熱電偶測溫位置和插深長度選擇至關重要。為保證測量準確,對于最佳的插入深度,要從熱電偶本身結構、材質(zhì)和保護管結構材質(zhì)以及密封性等方面綜合考慮,對于測量環(huán)境的不同，熱電偶插入深度確定同樣需要實驗確定,才能有效避免測溫誤差超差問題的出現(xiàn)。
b）熱輻射及導熱問題
熱輻射誤差修正方法如下：一是通過對流形式來降低輻射熱；二是通過隔離措施控制熱交換。導熱誤差的修正可以通過加強對流或者采取措施降低導熱的方法來實現(xiàn)。
c）熱電偶動態(tài)響應問題
熱電偶動態(tài)響應強弱只有提高熱響應靈敏性,才能加快熱響應速度。可以從加快熱傳導響應速度和調(diào)小熱滯后時間來校正。常識說明熱電偶熱響應越快,其接觸溫控體積越細小,接觸面越大。因此,進行校正時，可以改變檢測端外形,選擇熱電偶接點小直徑的傳感器,還要與待測液的接觸面積增大，從而縮小熱電偶的熱響應滯后時間。
d）測量系統(tǒng)問題
熱電偶測溫系統(tǒng)有電流變,絕緣層容易老化,必須定期維護、檢查和保養(yǎng),才能避免漏電誤差。此外,還可增大熱電偶直徑，加厚保護層等方法來避免誤差超差。
4、熱電偶使用中的注意事項
a）從實際介質(zhì)測溫溫度要求考慮合理選擇熱電偶類型和保護層材質(zhì)。
b）合理選用帶冷端補償?shù)亩蝺x表。
c）插入深度經(jīng)確定不要隨意更改，與被測物質(zhì)接觸距離在50mm以內(nèi)，保證插入部位為測溫點的中央部位。
d）熱電偶的使用環(huán)境要穩(wěn)定，熱電偶接線要注意補償導線的正、負極不能接反
e）注意補償導線芯體不能有刮傷、折斷以及要預防電磁干擾現(xiàn)象。
f）熱電偶要及時保養(yǎng)維護,發(fā)現(xiàn)變薄、斷裂、腐蝕等情況要立即更換。
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