熱電偶誤差分析及解決方法

　　正確使用熱電偶不僅可以準(zhǔn)確得到測(cè)量溫度的數(shù)值，從而保證產(chǎn)品合格，而且還可節(jié)省熱電偶的材料消耗，既節(jié)省資金又能保證產(chǎn)品質(zhì)量。安裝不正確，熱導(dǎo)率和時(shí)間滯后等誤差，是熱電偶在使用中的主要誤差。

　　熱電偶的基本誤差：誤差是熱電偶本身固有的，還包括上一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的傳遞誤差。解決方法：可采用檢定校驗(yàn)的方法使其控制在允許偏差范圍內(nèi)，也可在實(shí)際測(cè)溫中將熱電偶偏差進(jìn)行修正，得到的真實(shí)的溫度。

　　熱電偶材料不均勻性引起的誤差：此誤差和材料不均勻程度有關(guān)溫度變化越大，使熱電極各點(diǎn)溫度的差值越大，則材料不均勻性的影響也就越大。解決方法：可用退火的方法把它減弱，但無法完全消除。

　　測(cè)量?jī)x表的誤差：該誤差的大小是由儀表的精度等級(jí)決定的。

　　解決方法：應(yīng)定期檢定校準(zhǔn)，保證儀表的精確度等級(jí)。

　　動(dòng)態(tài)誤差：溫度變化后，測(cè)溫儀表來不及立即指出變化了的溫度，因而引起讀數(shù)誤差。熱電偶時(shí)間常數(shù)的大小是決定動(dòng)態(tài)誤差大小的主要因素。

　　解決方法：對(duì)于快送變化的溫度，由于測(cè)溫元件的熱惰性，動(dòng)態(tài)誤差可能很大，必須采用小管熱電偶或選取采樣數(shù)率較高的儀表解決。采用導(dǎo)熱性能好的材料做保護(hù)管，管壁要薄，內(nèi)徑要小。減小保護(hù)管與熱電偶測(cè)量端之間的空氣.間隙。增加測(cè)量端介質(zhì)的流速，加快對(duì)流傳熱。

　　絕緣不良引起的誤差：熱電偶使用時(shí)兩熱電極間以及它們和大地之間應(yīng)有良好的絕緣，不然將會(huì)有熱電勢(shì)損耗，直接影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響儀表的正常運(yùn)行。

　　解決方法：把熱電偶的引線接在鐵管內(nèi)，并將鐵管接地。把熱電偶懸空，熱電偶不與爐壁的耐火磚接觸。把參考端接地，在熱電偶(或補(bǔ)償導(dǎo)線)輸出端的一端，通過一個(gè)容量足夠大的電容接地。用屏蔽的方法，可使泄漏的電流經(jīng)過金屬屏蔽物直接接地，不再流入測(cè)量回路，從而消除干擾誤差。

　　熱交換引起的誤差。熱電偶測(cè)溫時(shí)，存在著復(fù)雜的熱交換過程。由于溫度的多次傳遞，測(cè)量端的溫度并不與被測(cè)介質(zhì)溫度完全一致，因此產(chǎn)生測(cè)量誤差?？朔椒ㄓ袃煞N：一是確定傳遞誤差的大小，進(jìn)行修正。二是采取措施，使傳熱誤差減小到允許范圍內(nèi)。

　　輻射誤差解決方法：在管壁外面敷設(shè)絕熱層，減小管壁與被測(cè)介質(zhì)的溫差。減小保護(hù)管的外徑以及保護(hù)管、熱電極的黑度(輻射)系數(shù)。在熱電偶管壁間加裝防輻射置，以減小之間的直接輻射。增加被測(cè)介質(zhì)流經(jīng)熱電偶測(cè)量端的流速，增加對(duì)流傳熱。

　　安裝不正確引入的誤差：熱電偶的安裝是否正確合理，對(duì)測(cè)量結(jié)果有著重要影響。

　　解決方法：熱電偶處于能夠真正代表被測(cè)介質(zhì)溫度的地方。熱電偶應(yīng)有足夠的插入深度，一般不少于熱電偶保護(hù)管外徑的8~10倍。防止熱損失。保護(hù)管露外部應(yīng)盡可能短，并加保溫層。若被測(cè)介質(zhì)具有負(fù)壓，熱電偶安裝必須嚴(yán)格密封，以免外界冷空氣進(jìn)入影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。安裝地點(diǎn)，應(yīng)盡量避開其熱源、強(qiáng)磁場(chǎng)、電場(chǎng)的干擾。

　　現(xiàn)場(chǎng)使用引入的測(cè)量誤差。參考端溫度過高引入的測(cè)量誤差;參考端溫度過高的測(cè)量誤差分析;因?yàn)檠a(bǔ)償導(dǎo)線在(0~100)C范圍內(nèi)，補(bǔ)償導(dǎo)線熱電特性與熱電偶的熱電特性相同。超過此溫度范圍，補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶熱電特性相差很大，從而造成測(cè)量誤差。

　　解決方法：熱電偶保護(hù)管與爐壁之間的空隙應(yīng)使用絕熱物堵塞，避免爐溫的熱輻射，使參考端保持在100°C以內(nèi)。