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熱電偶,是zui常用的溫度傳感器,具有能彎曲、耐高壓、熱響應時(shí)間快和堅固耐用等許多優(yōu)點(diǎn),但是在使用中仍然會(huì )出現各種問(wèn)題。為了提高測量精度,減少測量誤差,延長(cháng)熱電偶使用壽命,下面小編為大家介紹熱電偶絲不均質(zhì)引起的誤差
(1)熱電偶材質(zhì)本身不均質(zhì)
熱電偶在計量室檢定時(shí),按規程要求,插入檢定爐內的深度只有300mm。因此每支熱電偶的檢定結果,確切的說(shuō)只能體現或主要體現出從測量端開(kāi)始300mm長(cháng)偶絲的熱電行為,然而,當熱電偶的長(cháng)度較長(cháng)時(shí),則大部分偶絲處于高溫區,如果熱電偶絲是均質(zhì)的,那么依據均質(zhì)回路定則,測量結果與長(cháng)度無(wú)關(guān)。
然而,熱電偶絲并非均質(zhì),尤其是廉金屬熱電偶絲其均質(zhì)性較差,又處于具有溫度梯度的場(chǎng)合,那么其局部將產(chǎn)生熱電動(dòng)勢,該電動(dòng)勢稱(chēng)為寄生電勢。由寄生電勢引起的誤差稱(chēng)為不均質(zhì)誤差。
在現有的貴金屬、廉金屬熱電偶檢定規程中,對熱電偶的不均質(zhì)尚未作出規定,只有在熱電偶絲材標準中,對熱電偶絲的不均勻性有一定要求。對廉金屬熱電偶采用首尾檢定法求出不均勻熱電動(dòng)勢。正規熱電偶絲材生產(chǎn)廠(chǎng),均按國家標準要求,生產(chǎn)出不均勻熱電動(dòng)勢符合要求的產(chǎn)品。
(2)熱電偶絲經(jīng)使用后產(chǎn)生的不均質(zhì)
對于新制的熱電偶,即使是不均勻熱電動(dòng)勢能滿(mǎn)足要求,但是,反復加工、彎曲致使熱電偶產(chǎn)生加工畸變,也將失去均質(zhì)性,而且使用中熱電偶長(cháng)期處于高溫下也會(huì )因偶絲的劣化而引起熱電動(dòng)勢變化,例如:插入工業(yè)爐中的熱電偶,將沿偶絲長(cháng)度方向發(fā)生劣化,并隨溫度增高,劣化增強,當劣化的部分處于具有溫度梯度的場(chǎng)所,也將產(chǎn)生寄生電動(dòng)勢疊加在總熱電動(dòng)勢中而出現測量誤差。
作者在實(shí)踐中發(fā)現有的熱電偶經(jīng)計量部門(mén)檢定合格的產(chǎn)品(多為廉金屬熱電偶)到現場(chǎng)使用時(shí)卻不合格。再返回到計量部門(mén)檢定仍然合格,其中主要原因就是偶絲不均質(zhì)引起的。生產(chǎn)熱電偶的技術(shù)人員都切身體會(huì )到,熱電偶的不合格率也隨其長(cháng)度的增加而增加。皆是受熱電偶絲材不均質(zhì)的影響??傊?,由不均質(zhì)即寄生電動(dòng)勢引起的誤差,取決于熱電偶絲自身的不均質(zhì)程度及溫度梯度的大小,對其定量極其困難。