鎧裝高溫?zé)犭娕季哂心軓澢?、耐高壓、熱響?yīng)時(shí)間快和堅(jiān)固耐用等優(yōu)點(diǎn),鎧裝熱電偶與裝配式熱電偶一樣,作為測(cè)量溫度的傳感器,通常鎧裝熱電偶和顯示儀表、記錄儀和電子調(diào)節(jié)器配套使用,同時(shí),鎧裝熱電偶亦可以作為裝配式熱電偶的感溫元件。鎧裝熱電偶可以直接測(cè)量各種生產(chǎn)過(guò)程中從0℃~1100℃范圍內(nèi)的液體、蒸汽和氣體介質(zhì)以及固體表面的溫度。
鎧裝高溫?zé)犭娕紲y(cè)量誤差及注意事項(xiàng):
在現(xiàn)有的測(cè)溫系統(tǒng)中,常用的溫度傳感器—鎧裝熱電偶,因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,往往被誤認(rèn)為“熱電偶兩根線,接上就完事”,其實(shí)并非如此。 熱電偶的結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單,但在使用中仍然會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題。例如:安裝或使用方法不當(dāng),將會(huì)引起較大的測(cè)量誤差,甚至檢定合格的熱電偶也會(huì)因操作不當(dāng),在使用時(shí)不合格,在滲碳等還原性氣氛中,如果不注意,K型熱電偶也會(huì)因選擇性氧化而超差。
為了提高測(cè)量精度,減少測(cè)量誤差,延長(zhǎng)熱電偶使用壽命,要求使用者不僅應(yīng)具備儀表方面的操作技能,而且還應(yīng)具有物理、化學(xué)及材料等多方面知識(shí)。作者根據(jù)多年實(shí)踐,并參閱有關(guān)資料較詳細(xì)地介紹熱電偶的測(cè)量誤差及其注意事項(xiàng)。
鎧裝熱電偶絲不均質(zhì)影響
(1)熱電偶材質(zhì)本身不均質(zhì)
熱電偶在計(jì)量室檢定時(shí),按規(guī)程要求,插入檢定爐內(nèi)的深度只有300mm。因此每支熱電偶的檢定結(jié)果,確切的說(shuō)只能體現(xiàn)或主要體現(xiàn)出從測(cè)量端開(kāi)始300mm長(zhǎng)偶絲的熱電行為,然而,當(dāng)熱電偶的長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí),則大部分偶絲處于高溫區(qū),如果熱電偶絲是均質(zhì)的,那么依據(jù)均質(zhì)回路定則,測(cè)量結(jié)果與長(zhǎng)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(shì),該電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為寄生電勢(shì)。由寄生電勢(shì)引起的誤差稱(chēng)為不均質(zhì)誤差。
在現(xiàn)有的貴金屬、廉金屬熱電偶檢定規(guī)程中,對(duì)熱電偶的不均質(zhì)尚未作出規(guī)定,只有在熱電偶絲材標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)熱電偶絲的不均勻性有一定要求。對(duì)廉金屬熱電偶采用首尾檢定法求出不均勻熱電動(dòng)勢(shì)。正規(guī)熱電偶絲材生產(chǎn)廠,均按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求,生產(chǎn)出不均勻熱電動(dòng)勢(shì)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(duì)于新制的熱電偶,即使是不均勻熱電動(dòng)勢(shì)能滿足要求,但是,反復(fù)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(zhǎng)期處于高溫下也會(huì)因偶絲的劣化而引起熱電動(dòng)勢(shì)變化,例如:插入工業(yè)爐中的熱電偶,將沿偶絲長(zhǎng)度方向發(fā)生劣化,并隨溫度增高,劣化增強(qiáng),當(dāng)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(shì)疊加在總熱電動(dòng)勢(shì)中而出現(xiàn)測(cè)量誤差。
作者在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)有的熱電偶經(jīng)計(jì)量部門(mén)檢定合格的產(chǎn)品(多為廉金屬熱電偶)到現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)卻不合格。再返回到計(jì)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(zhǎng)度的增加而增加。皆是受熱電偶絲材不均質(zhì)的影響??傊刹痪|(zhì)即寄生電動(dòng)勢(shì)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(duì)其定量極其困難。