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            WRN-230熱電偶的測量誤差因素

            閱讀:388        發(fā)布時間:2017-7-25

            WRN-230熱電偶是溫度測量儀表中常用的測溫元件,它直接測量溫度,并把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號,通過電氣儀表(二次儀表)轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度。各種熱電偶的外形常因需要而極不相同,但是它們的基本結(jié)構(gòu)卻大致相同,通常由熱電極、絕緣套保護(hù)管和接線盒等主要部分組成,通常和顯示儀表、記錄儀表及電子調(diào)節(jié)器配套使用。

            1.測量誤差的主要影響因素

            1.1插入深度的影響

            (1)測溫點的選擇

            防爆熱電偶的安裝位置,即測溫點的選擇是重要的。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。

            (2)插入深度

            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)境溫度低時會有熱損失。致使熱電偶與被測對象的溫度不一致而產(chǎn)生測溫誤差。總之,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(hù)管材質(zhì)有關(guān)。金屬保護(hù)管因其導(dǎo)熱性能好,其插入深度應(yīng)該深一些(約為直徑的15—20倍),陶瓷材料絕熱性能好,可插入淺一些(約為直徑的10-15倍)。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。

            2.2響應(yīng)時間的影響

            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,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。上海自動化儀表股份有限公司建議選擇響應(yīng)快的傳感器。對熱電偶而言除保護(hù)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。測溫元件熱響應(yīng)誤差可通過下式確定[1]。

            2.3熱輻射的影響

            插入爐內(nèi)用于測溫的熱電偶,將被高溫物體發(fā)出的熱輻射加熱。假定爐內(nèi)氣體是透明的,而且,熱電偶與爐壁的溫差較大時,將因能量交換而產(chǎn)生測溫誤差。

            因此,為了減少熱輻射誤差,應(yīng)增大熱傳導(dǎo),并使?fàn)t壁溫度Tw,盡可能接近熱電偶的溫度Tt。

            WRN-230熱電偶主要技術(shù)指標(biāo)

            溫度測量范圍和允許誤差

            熱電偶類別

            代號

            分度號

            測量范圍℃

            允許偏差△t ℃

            鉑銠30-鉑銠6

            WRR

            B

            0~800

            ±1.5℃或±0.25%│t│

            鉑銠10-鉑

            WRP

            S

            0~1600

            ±1.5℃或±0.25%│t│

            鎳鉻-鎳硅

            WRN

            K

            0~1300

            ±2.5℃或±0.75%│t│

            鎳鉻-銅鎳

            WRE

            E

            0~800

            ±2.5℃或±0.75%│t│

            注“t"為感溫元件實測溫度

            WRN-230熱電偶

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