仪电知识||热电偶的使用、安装与检定如何做？

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；

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。

热电偶的检定

l.热电偶的检定

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。

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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