为什么热电偶显示温度会出现误差?

如题所述

热电偶在生产过程中,偶丝经过多道缩径拉伸在其表面总是受玷污的,同时,从偶丝的内部结构来看,不可避免地存在应力及晶格的不均匀性。因淬火或冷加工引入的应力,可以通过退火的方法来基本消除,退火不合格所造成的误差,可达十分之几度到几度。它与待测温度及热电偶电极上的温度梯度大小有关。廉金属热电偶的偶丝通常以“退火”状态交付使用,如果需要对高温用廉金属热电偶进行退火,那么退火温度应高于其使用温度上限,插入深度也应大于实际使用的深度。贵金属热电偶则必须认真清洗(酸洗和四硼酸钠清洗)和退火,以清除热电偶的玷污与应力。

一般来说热电偶若是由均质导体制成的,则其热电势只与两端的温度有关,若热电极材料不是均匀的,且热电极又处于温度梯度场中,则热电偶会产生一个附加热电势,即“不均匀电势”。其大小取决于沿热电极长度的温度梯度分布状态,材料的不均匀形式和不均匀程度,以及热电极在温度场所处的位置。造成热电极不均匀的主要原因有:在化学成分方面如杂质分布不均匀,成分的偏析,热电极表面局部的金属挥发,氧化或某金属元素选择氧化,测量端在高温一的热扩散,以及热电偶在有害气氛中受到玷污和腐蚀等。不稳定性就是指热电偶的分度值随使用时间和使用条件的不同而起的变化。在大多数情况下,它可能是不准确性的主要原因。影响不稳定性的因素有:玷污,热电极在高温下挥发,氧化和还原,脆化,辐射等。若分度值的变化相对地讲是缓慢而又均匀的,这时经常进行监督性校验或根据实际使用情况安排周期检定,这样可以减少不稳定性引入的误差。

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第1个回答  2018-01-16

处理热电偶显示温度会出现误差①热电偶元件变质引进误差如热电极受化学侵蚀产生变质时,剪去或更换变质的热电极。②补偿导线引进误差企业采用的补偿导线的热电性能与所配热电偶的热电性能不完全相 同时,应更换配套的补偿导线。③热交换差引起误差因测温时热电偶热端与被测对象未充分接触或未达到热平衡所致。 如保护管表面积灰较多时,要清除积灰或结皮;如热电偶安装位置不当或深人深度不够时,未 能在介质流速最大的地方测量,此时应选好测点,调整安装位置,使之在需要测定温度的位 置上。④测量系统绝缘性能下降引起误差当热电偶测量线路绝缘破损,引起短路或接地时,用 万能表检查,找出故障修复绝缘。

第2个回答  2018-01-16

热电偶在正确安装和使用条件下,测温误差来源有以下几个方面:热电偶基本误差、冷端温度变化误差及配用显示、控制仪表的误差等。这些误差虽然具有随机性,但可按允许误差计算。热电偶的分度误差。这是因为热电偶是按产品批量统一分度的,不可避免地存在误差,以et表示。热电偶冷端温度补偿误差。工业应用中不可能将冷端保持在0摄氏度,就是在实验室条件下也可能有波动。采用补偿导线,以ef表示。采用冷端补偿电桥,以ec表示。 显示仪表误差。显示仪表产生的误差,以ed表示。显示仪表的误差根据仪表的精度等级得出。

第3个回答  2023-02-28

  引发原因

热电偶测量过程可能受多种因素的影响,或以下因素:

① 由于热电偶已在实验室中校准,实验室中的平衡时间不足以避免因值变化、校准人员的技术水平和验证系统维护不足造成的偏差。这就是原因。

② 选择测量点

热电偶的位置和深度,即测量点的选择非常重要。温度测量点的位置应尽可能靠近要测量的温度点。温度测量点应避免强电磁场干扰源,或加热设备不应太靠近。如不可避免,必须采取相应措施。

③测量过程中是否受到滋扰

测量过程中遇到的烦人问题主要是由于热电偶的内外环境。由于内部原因,不良的热电偶绝缘会严重影响热电偶的准确测量。为了制造显示设备,即使绝缘不能正常工作,也会因绝缘性能下降而导致各种偏差。例如,热电极绝缘瓷管的绝缘电阻较低,绕过热电流,导致测量偏差。保护管和端子的污染会导致绝缘不良和接触不良,从而影响热电偶的响应时间,并可能导致热电偶干扰和温度漂移。外部原因很容易受到变压器、大功率电机、变频器等的影响。

④热惰性引入的偏差

这种环境相对复杂,与场景中的许多因素有关
因此,在选择产品时,必须仔细考虑所有因素。因此,请使用保护管直径较小的热电偶。如果允许,请拆下保护管。由于测量延迟,热电偶测量的温度波动将小于实际温度波动。之后测量值越大,热电偶波动范围越小,实际温差越大。当使用热响应时间较长的热电偶测量或控制温度时,设备的温度几乎不受波动的影响,但实际环境温度波动可能很大。为了准确测量温度,应选择热响应时间较小的热电偶。在使用过程中,通常应采用导热性好、管壁薄、内径小的保护层。如果需要快速准确的温度测量,可以使用裸线热电偶,但裸线热电偶容易被污染和损坏,必须实时校准或更换。现场操作人员有责任了解现场的所有关键点,了解测量要求,选择合适的设备。

⑤污染和腐蚀热电极

热电偶线细,软,易变形。若热电偶塑性变形( 例如,弯曲或扭曲不正确)
引起热电偶丝的变形应力,则热电偶的热电技术特性会发生变形,热电偶也会发生变形。评估研究结果可能会产生影响。因此,测量前必然要把热电偶丝拉直。当热电偶丝被污染,乃至被氧化时,会使热电极偶丝表面不光亮、发黑发暗。目前,用于热电极的热电材料的性能还不是很安全和稳定,并且测量系统的数据还相对不准确。因此,有必要清洁被污染的电极并去除这些被污染的物体。热电偶丝表面污染的程度越大,热电特性改变就越大,由此偏差就越大。

⑥引入不当补偿的偏差

从热电偶温度测量原理可以看出,只有当热电偶冷端温度稳定时,热电势才能对应测量的温度 1 ∶
1。在实际使用中,热电偶放置在现场设备上,冷端暴露在空气中,受环境温度场的影响。同时,如果热电偶的冷端接近热端,冷端的温度将非常困难。非常稳定,会导致测量偏差。

⑦热电偶接线盒内部受到污染

接线盒的目的是方便补偿导线和热电偶线的连接,保护热电偶免受污染。虽然接线盒的工艺越来越先进,但仍不能保证灰尘和导电液的侵入,导致测量过程中温度跳变问题无法保证可靠性。

⑧响应时间的影响

热电偶电极和保护管越厚,热电偶壁越厚,热电偶越惰性,这将增加热电偶的稳定性,创造不同的材料,并有更高的导热性。不同之处在于,也会影响响应时间。因此,正常的验证过程需要根据热电偶的类型选择适当的加热速率和热平衡时间。

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