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概述
对热电偶进行分度和检定时是不带保护套管的,且要满足在均匀温度场的炉腔内插入足够深度的条件。各种温度计在工业应用时,会遇到各种各样的情况,为了避免产生较大的误差,在安装与使用中要采取备种措施以保证测温的准确性。
1.热电偶的使用注意事项
1)为减小测量误差,热电偶应与被测对象充分接触,使两者处于相同温度。
2)保护管应有足够的机械强度,并可承受被测介质腐蚀,保护管的外径越粗,耐热、耐蚀性越好,但热惰性也越大。
3)当保护管表面附着灰尘等物质时,将因热阻增加,使指示温度低于真实温度而产生误差。
4)如在最高使用温度下长期工作,将因热电偶材质发生变化而引起误差。
5)因测量线路绝缘电阻下降而引起误差。设法提高绝缘电阻,或将热电偶的外壳做接地处理。
6)冷端温度的补偿与修正。热电偶冷端最好应保持0℃,而在现场条件下使用的仪表则难以实现,必须采用补偿方法准确修正。
7)电磁感应的影响。热电偶的信号传输线,在布线时应尽量避开强电区(如大功率的电机、变压器等),更不能与电力线近距离平行敷设。如果实在避不开,也要采取屏蔽措施。
2.热电偶的安装原则
安装热电偶时,应遵循下列原则;
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1)热电偶应与被测介质形成逆流,亦即安装时热电偶应迎着被测介质的流向插入。至少亦须与被侧介质成正交。如图所示。
2)热电偶工作端应处于管道中流速最大的地方,热电偶保护管的末端应超过管道中心线约5-10mm。
3)热电偶要有足够的插入深度。实践证明,在最大的允许插入深度条件下,随着插入深度的增加,测温误差减小,将测温元件斜插或沿管道轴线方向安装便可达到要求。
4)管道直径过小,如直径小于80mm。往往因插人深度不够而引起测量误差安装热电偶时应接扩大管,选择适宜部位,可以减小或消除此项误差。
5)含大量粉尘气体的温度测量。由于气体内含大量粉尘,对保护管的磨损严重,因此可采用端部切开的保护管,或采用铠装热电偶。采用铠装热电偶,不仅响应快,而且寿命长。
6)热电偶安装在负压管道中,必须保证其密封性,以防外界冷空气吸入,使测量值偏低。
7)热电偶按线盒的盖子应朝上.以免雨水或其他液体的浸入,影响测量的准确性。
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热电偶的检定
l.热电偶的检定
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热电偶在使用前应预先进行校验或检定,标准热电偶必须进行个别分度。热电偶经一段时间使用后,由于热电偶的高温挥发、氧化、外来腐蚀和污染、晶粒组织变化等原因,使热电偶的热电特性逐渐发生变化,使用中会产生测量误差,有时此测量误差会超出允许范围。为了保证热电偶的测量精度,必须定期进行检定。热电偶的检定方法有两种,比较法和定点法。工业上多采用比较法,因此,这里只介绍比较法。
用被校热电偶和标准热电偶同时测量同一对象的温度,然后比较两者示值,以确定被检热电偶的基本误差等质量指标,这种方法称为比较法。用比较法检定热电偶的基本要求,是要造成一个均匀的温度场.使标准热电偶和被检热电偶的测量端感受到相同的温度。均匀的温度场沿热电极必须有足够的长度,以使沿热电极的导热误差可以忽略。工业和实验室用热电偶都把管状炉作为检定的基本装置。为了保证管状炉内有足够长的等温区域。要求管状炉内腔长度与直径之比至少为加20:1。为使被检热电偶和标准热电偶的热端处于同一温度环境中,可在管状炉的恒温区放置一个镍块,在镍块上钻有孔,以便把各支热电偶的热端插人其中,进行比较测量。用比较法在管状炉中检定热电偶的系统,如图所示,主要装置有管状电炉、冰点槽、转换开关、手动直流电位差计和标准热电偶。
检定时取等时间间隔,按照标准、被检l、被检2、……、被检n,被检n、……、被检2、被检1、标准的循环顺序读数,一个循环后标准与被检各有两个读数,一般进行两个循环的测量,得到四次读教。最后进行数据处理和误差分析,求得它们的算术平均值,比较标准与被检的测量结果。如果各个检定点被检热电偶的允许误差都在规定范围之内,则认为它们是合格的。
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素材来源:
易启邦(工控一体化纵深服务生态平台)编辑部
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