热电偶插入深度和响应时间
热电偶插入深度的作用
不一致而产生测温误差。总之,由热传导而引起
的误差,与插入深度有关。而插入深度又与保护 管材质有关。金属保护管因其导热性能好,其插
入深度应该深一些(约为直径的 1520 倍),陶瓷
材料绝热性能好,可插入浅一些(约为直径的 10-15 倍)。对于工程测温,其插入深度还与测量 对象是静止或流动等状态有关,如流动的液体或 高速气流温度的测量,将不受上述限制,插入深 度可以浅一些,具体数值应由实验确定。2.2 响
的灰尘等将烧熔在表面上,使保护管的热阻抗增
大;如果被测介质是熔体,在使用过程中将有炉 渣沉积,不仅增加了热电偶的响应时间,而且还
使指示温度偏低。因此,除了定期检定外,为了
减少误差,经常抽检也是必要的。例如,进口铜 熔炼炉,不仅安装有连续测温热电偶,还配备消 耗型热电偶测温装置,用于及时校准连续测温用 热电偶的准确度。
α(k/s 或℃/s)上升或下降时,经过足够的
时间后,所产生的响应误差可用下式表示: Δθ∞=-ατ(22)
式中Δθ∞经过足够时间后,
测温元件引起的误差。由式(22)可以看出,响 应误差与时间常数(τ)成正比。为了提高 检定效率许多企业采用自动检定装置,对入厂热 电偶进行检定,但是,该装置也并非十分完善。 二汽变速箱厂热处理车间就发现如果在 400℃点
虽然我从不相信命运,但这次我要感谢上帝。蓦然之间,我发现父亲已经不在是当
/α(26)因此,为了减少热辐射误差,应
增大热传导,并使炉壁温度 Tw,尽可能接近热电 偶的温度 Tt。另外,在安装时还应注意:
热电偶和热电阻安装部位及插入深度时要注意
热电偶和热电阻安装部位及插入深度时要注意1. 热电偶和热电阻的概念热电偶和热电阻是测量温度的常用传感器。
热电偶是由两根不同金属材料制成的细线组成的,当两个连接端之间存在温度差时,会产生电势差,从而得出温度值。
热电阻是一种电阻器,温度升高时,电阻值会增加,反之,温度降低时,电阻值会减小,通过读取电阻值,可以获得温度值。
2. 热电偶和热电阻的安装部位热电偶和热电阻的安装位置对其测量精度有着非常重要的影响,在安装时,我们要选择合适的安装位置。
2.1 热电偶的安装部位热电偶一般用于测量高温,通常安装在设备的较高温度部分。
要避免将热电偶直接安装在冷却设备上,因为这样会降低热电偶的响应速度。
同时,也要避免将热电偶安装在过于炽热的设备上,这样会影响热电偶的寿命。
2.2 热电阻的安装部位热电阻可用于较低温度范围中的温度测量,安装位置的选择与热电偶类似。
值得注意的是,热电阻的安装位置应避免在受到较大机械或振动力的情况下,否则可能导致热电阻位置的移动和损坏。
3. 热电偶和热电阻的插入深度热电偶和热电阻的插入深度也会影响其测量精度,安装时需要格外注意。
3.1 热电偶的插入深度热电偶插入深度应该由设备生产商或者监管部门指导和安排。
如果考虑插入深度可能会增加热电偶到设备中成分的响应时间,则需要考虑使用匹配的接头和延长管来安装热电偶,而不是直接插入设备内部。
3.2 热电阻的插入深度热电阻的插入深度比热电偶的插入深度容易控制,通常插入深度为热电阻长度的1/3~2/3。
插入深度过深,会导致热电阻测量的灵敏度降低,插入深度过浅,则会导致测量值的不准确。
在安装热电偶和热电阻时,要特别注意到的是使用良好的线路技术来连接探头和显示器板,保证数据传输的可靠性。
另外,也要注意了解仪器的测量范围,以便在使用时及时作出调整,以避免过载或不准确等问题的发生。
总之,热电偶和热电阻作为温度传感器,具有很高的精度和优异的测量表现,但是正确的安装位置和插入深度选择对于保证测量的准确性和稳定性非常重要。
热电偶安装和插入深度要求详细说明
热电偶安装和插入深度要求详细说明热电偶工业测量仪表的一种产生,它的测温范围广泛,它的连接方式多样,它的安装简单方便?热电偶作为主要测温手段,用途十分广泛,因而对固定装置和技术性能有多种要求,因此热电偶的固定装置分为六种:无固定装置式、螺纹式、固定法兰式、活动法兰式、活动法兰角尺形式、锥形保护管式六种。
正确使用热电偶不但可以准确得到温度的数值,保证产品合格,而且还可节省热电偶的材料消耗,既节省资金又能保证产品质量。
热电偶是由两种不同成份的导体(称为热电偶丝材或热电极)两端接合成回路,当两个接合点的温度不同时,在回路中就会产生电动势,这种现象称为热电效应,而这种电动势称为热电势。
热电偶就是利用这种原理进行温度测量的,其中,直接用作测量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端),另一端叫做冷端(也称为补偿端);冷端与显示仪表或配套仪表连接,显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。
热电偶安装要求:应注意有利于测温准确,安全可考及维修方便,而且不影响设备运行和生产操作.要满足以上要求,为了使热电偶和热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热交换,应合理选择测点位置,尽量避免在阀门,弯头及管道和设备的死角附近装设热电偶或热电阻. 带有保护套管的热电偶和热电阻有传热和散热损失,为了减少测量误差,热电偶和热电阻应该有足够的热电偶插入深度要求:(1)对于测量管道中心流体温度的热电偶,一般都应将其测量端插入到管道中心处(垂直安装或倾斜安装).如被测流体的管道直径是200毫米,那热电偶或热电阻插入深度应选择100毫米;(2)对于高温高压和高速流体的温度测量(如主蒸汽温度),为了减小保护套对流体的阻力和防止保护套在流体作用下发生断裂,可采取保护管浅插方式或采用热套式热电偶.浅插式的热电偶保护套管,其插入主蒸汽管道的深度应不小于75mm;热套式热电偶的标准插入深度为100mm;(3)假如需要测量是烟道内烟气的温度,尽管烟道直径为4m,热电偶或热电阻插入深度1 m即可.(4)当测量原件插入深度超过1m时,应尽可能垂直安装,或加装支撑架和保护套管.。
热电偶热响应时间标准
热电偶热响应时间标准热电偶是一种常用的温度测量仪器,它利用热电效应来测量温度。
在实际应用中,热电偶的响应时间对于准确测量温度非常重要。
制定热电偶热响应时间标准是必要的,它可以确保热电偶在不同条件下的响应时间符合要求,从而提高温度测量的准确性和可靠性。
一、热响应时间的定义热响应时间是指热电偶从暴露在温度变化下到输出达到稳定的时间。
在实际应用中,我们一般将热响应时间定义为热电偶信号经过95%时间来衡量,即当热电偶信号的稳定输出达到其最大变化范围的95%时,我们认为热电偶的热响应时间达到了。
二、热响应时间的测量方法目前,常用的热响应时间测量方法有两种:静态方法和动态方法。
1.静态方法静态方法是指将热电偶放置在恒定的温度环境中,记录下既定温度下热电偶输出稳定的时间。
这种方法能够准确测量热电偶的热响应时间,但是不适用于实际应用中热电偶在温度变化下的响应。
2.动态方法动态方法是指将热电偶置于温度变化的环境中,通过记录热电偶输出信号的变化来评估热响应时间。
常用的动态方法有冲击法和阶跃法。
冲击法是将热电偶暴露在较高温度下,然后将其迅速置于较低温度中,记录下热电偶信号从高温到低温的变化,通过信号变化速度来评估热响应时间。
阶跃法是将热电偶先置于一个稳定的温度中,然后突然改变温度,记录下热电偶信号的变化,通过观察信号的衰减过程来评估热响应时间。
三、热响应时间的标准要求1.热电偶热响应时间的标准应根据实际应用需求而定,一般要求在温度突变时能够快速响应并达到稳定输出。
对于常规热电偶,其热响应时间一般要求在几十毫秒到几百毫秒之间。
2.标准要求热电偶热响应时间应稳定可靠,且不受外部因素干扰。
标准应制定一系列测试方法和评估指标,来确保热电偶在不同工作条件下的热响应时间符合要求。
3.标准要求热电偶的热响应时间应有一定的容忍度,以适应不同的应用场景。
根据不同的应用需求,可以设置不同的热响应时间容差范围,以保证温度测量的准确性。
四、热响应时间标准的制定制定热电偶热响应时间标准应遵循以下步骤:1.确定标准的适用范围和目标。
热电偶动态响应时间
热电偶动态响应时间
热电偶动态响应时间是指在温度变化时,热电偶测量温度的反应速度。
热电偶的动态响应时间受到许多因素的影响,包括热电偶的材料和构造、环境条件和测量系统等。
一般来说,热电偶动态响应时间越短,其测量温度的准确性就越高。
热电偶的动态响应时间可以通过测量其热响应曲线来确定。
通常,热电偶在温度变化时会出现一定的滞后,因为热电偶本身有一定的热容量和传热速度。
热电偶的动态响应时间可以定义为从温度变化开始到热电偶输出信号达到其90%的变化所经过的时间。
热电偶的动态响应时间可通过以下方法来改善:
1. 选择合适的热电偶材料和构造,如使用细丝热电偶或快速响应热电偶。
2. 优化测量系统的设计,减少传热路径的热容量和传热阻抗。
3. 提高环境条件,如降低环境温度或增加空气流动性,以加快热电偶的散热速度。
总体而言,热电偶的动态响应时间是一个平衡的问题,需要根据实际应用情况进行权衡。
在需要高精度和高速度响应的测量中,可以采取一些措施来改善热电偶的动态响应时间。
热电偶怎样使用才是正确的
热电偶怎样使用才是正确的热电偶用于测量钢水及高温熔融金属的温度,是一次性消耗式产品。
它的工作原理是根据金属的热电效应,利用热电偶两端所产生的温差电热测量钢水及高熔融金属温度1.如热电偶安装的位置及插入深度不能反映炉膛的真实温度等,换句话说,热电偶不应装在太靠近门和加热的地方,插入的深度至少应为保护管直径的8〜10倍;热电偶的保护套管与壁间的间隔未填绝热物质致使炉内热溢出或冷空气侵入,因此热电偶保护管和炉壁孔之间的空隙三维混合机应用耐火泥或石棉绳等绝热物质堵塞以免冷热空气对流而影响测温的准确性;热电偶冷端太靠近炉体使温度超过100℃;热电偶的安装应尽可能避开强磁场和强电场,所以不应把热电偶和动力电缆线装在同一根导管内以免引入干扰造成误差;热电偶不能安装在被测介质很少流动的区域内,当用热电偶测量管内气体温度时,必须使热电偶逆着流速方向安装,而且充分与气体接触。
2、绝缘变差而引入的误差如热电偶绝缘了,保护管和拉线板污垢或盐渣过多致使热电偶三元素分析仪极间与炉壁间绝缘不良,在高温下更为严重,这不仅会引起热电势的损耗而且还会引入干扰,由此引起的误差有时可达上。
3、热惰性引入的误差由于热电偶的热惰性使仪表的指示值落后于被测温度的变化,在开展快速测量时这种影响尤为突出。
所以应尽可能采用热电极较细、保护管直径较小的热电偶。
测温环境许可时,甚至可将保护管取去。
由于存在测量滞后,用热电偶检测出的温度对开门烘箱波动的振幅较炉温波动的振幅小。
测量滞后越大,热电偶波动的振幅就越小,与实际炉温的差异也就越大。
当用时间常数大的热电偶测温或控温时,仪表显示的温度虽然波动很小,但实际炉温的波动可能很大。
为了准确的测量温度,应当选择时间常数小的热电偶。
时间常数与传热系数成反比,与热电偶热端的直径、材料的密度及比热成正比,如要化学分析仪器减小时间常数,除增加传热系数以外,最有效的方法是尽量减小热端的尺寸。
使用中,通常采用导热性能好的材料,管壁薄、内径小的保护套管。
热电偶、热电阻和双金属温度计插入深度知识问答
①固定螺纹安装的温度传感器插入深度按照管道过半+温度传感器安装凸台尺寸+保温层厚度计算◆热电偶、热电阻是外密封,考虑保温层厚度是要保证安装或拆卸方便且不会破坏保温层结构,温度传感器安装凸台比较常见的长度是60mm和120mm两种规格(也可以按照要求加工生产),保温层厚度通常为120mm。
◆双金属温度计是内密封,计算插入深度的方法一样,但温度传感器凸台尺寸时应减30mm(这与凸台的结构有关系,大家可在 了解温度传感器安装凸台尺寸及结构)厚度计算③无固定装置、活动法兰和活动螺纹的温度传感器插入深度用户需要调整,比如插入炉膛测温的热电偶,插入深度通常按照实际插入炉内长度+炉体厚度(含炉墙厚度和炉壁厚度)+保温层厚度来计算。
2、计算热电偶、热电阻和双金属温度计插入深度还需要考虑哪些问题?①不同测量介质,温度传感器的插入深度不同为了保证测量精度,要把温度传感器的敏感段全部插入到被测介质中去。
通常温度传感器所需的浸入长度为:◆测量气体时,热电偶应大于95mm,热电阻、双金属温度计应大于115mm。
◆测量液体时,热电偶、热电阻、双金属温度计都应大于46mm。
◆温度传感器总的插入深度为:温度传感器安装凸台+管壁厚度+浸入长度。
②不同设备,由于安装位置不同,温度传感器插入深度不同。
在设计中,我们往往采取以管道中心线为准来计算温度传感器插入深度,这样计算对于多数应用场合是适用的,但对于大管径、塔设备、炉膛等温度测量,可能就还不一定适用了,一是可能造成浪费,二是无法安装固定。
比如对于一般塔设备的温度测量,温度传感器水平安装时,插入深度在300-400mm就行了,对于锅炉炉膛的温度测量,温度传感器大都是水平安装,除去炉体耐火砖的厚度,热电偶只需插入炉内150mm就行了。
③不同管道口径,由于流速不同,温度传感器插入深度不同流体在管道中的流动,由于流速不同,会形成层流和湍流两种状态,流体的流速在管道中心处最大,近管壁处最小。
r 热电偶标准
R 热电偶标准一、测温范围和误差等级R 热电偶的测温范围通常为-200℃至+1300℃,误差等级根据不同的测温范围有不同的要求。
一般来说,误差等级越高,精度越高,测温误差越小。
常见的误差等级有I级、II级和III级,其中I级精度最高,III级精度最低。
二、热电势和灵敏度R 热电偶的热电势和灵敏度是其主要性能指标之一。
热电势是指热电偶在单位温度差下所产生的电势,灵敏度是指热电偶所产生的电势与温度之间的变化率。
一般来说,R 热电偶的热电势和灵敏度较高,能够满足大多数工业测温要求。
三、稳定性和时漂R 热电偶的稳定性和时漂也是其主要性能指标之一。
稳定性是指在长期使用过程中,热电偶的各项性能指标的变化情况;时漂是指热电偶在使用过程中,由于时间的变化而引起的性能指标的变化情况。
一般来说,R 热电偶的稳定性和时漂较好,能够满足大多数工业测温要求。
四、绝缘电阻和保护管材料R 热电偶的绝缘电阻和保护管材料也是其主要性能指标之一。
绝缘电阻是指热电偶与测量电路之间的电阻值,保护管材料是指保护热电偶不受外界环境影响的管材。
一般来说,R 热电偶的绝缘电阻较高,能够满足大多数工业测温要求。
保护管材料通常采用不锈钢、铜镍合金等耐高温、耐腐蚀的材料。
五、插入深度和保护管直径R 热电偶的插入深度和保护管直径也是其主要性能指标之一。
插入深度是指热电偶插入被测介质中的深度,保护管直径是指保护管的外径。
一般来说,R 热电偶的插入深度较浅,保护管直径较小,能够适应大多数工业测温要求。
六、响应时间和使用环境R 热电偶的响应时间和使用环境也是其主要性能指标之一。
响应时间是指热电偶从接触到被测介质开始到产生响应信号所需的时间,使用环境是指热电偶在使用过程中所处的环境条件。
一般来说,R 热电偶的响应时间较快,能够适应大多数工业测温要求。
使用环境应符合相应的标准和规定。
钢厂使用快速热电偶正确方法和标准
钢厂使用快速热电偶正确方法和标准
一、快速热电偶简述:
快速热电偶即钨铼热电偶也被称作为消耗型热电偶,
快速热电偶主要用于测量钢水和高温熔融金属温度,
快速热电偶是一次性消耗式热电偶。
快速热电偶工作原理是根据金属的热电效应,利用热电偶两端所产生的温差电热测量钢水及高熔融金属温度。
二、快速热电偶样式图
三、快速热电偶结构图
四、快速热电偶偶头图
五、快速热电偶正确使用方法
1、快速热电偶根据测量的对象和范围,选择适当保护纸管长度及适用的测温枪。
2、把快速热电偶装在测温枪上,并使二次仪表指针(或数显器)回零,这时说明接触良好,可以进行测量。
3、快速热电偶插入钢水深度以300-400mm为宜,测量时不要测到炉壁或渣子上,做到:快、稳、准,当二次仪表得到结果时,应立即提枪,快速热电偶在钢水中浸渍时间不得超过5秒,否则易烧毁测温枪。
4、测温枪从炉内提出后,取下使用过的热电偶,并装上新的,停顿几分钟,准备下次测量。
不得连测连拆,否则造成温差波动。
六、快速热电偶分度号及测温范围
快速热电偶WRe3/25分度号上限温度1820℃
快速热电偶S(铂铑10-铂)分度号上限温度1760℃
快速热电偶R(铂铑13-铂)分度号上限温度1760℃
快速热电偶B(铂铑30-铂铑6)分度号上限温度1800℃七、钢厂快速热电偶标准图。
热电偶温度计量常见问题的处理措施探讨
热电偶温度计量常见问题的处理措施探讨摘要:工业生产对大气温度的要求很高,为了确保大气温度符合生产规范,必须使用测量仪器来测量大气温度。
其中最常用的就是热电偶式温度表。
热电偶具有更多的优点,它可以更准确地测量出周围的温度,以指导生产操作。
由于热电偶式温度传感器可以与外界直接接触,避免了中间媒介的传递,因而测温精度高,误差也低。
另外,热电偶构造简单,外形可以任意改变,使用方便,价格比高。
然而,在使用过程中,必须有严格的操作规程,如果没有正确的使用方法,或者没有正确的维护方法,将会引起温度测量的误差,从而影响到实际的生产。
所以,有必要分析热电偶误差的原因,并找到相应的解决办法。
关键词:热电偶温度计量;常见问题;处理措施温度测量的方式有多种,最常用的有温度一次仪表的检定、温度二次仪表的校准、环境湿度校准等。
温度一次仪表是热电偶、热电阻等现场温度传感部件,温度的二次仪表是与温度传感器配合,接收其信号来测量温度的仪表,有模拟式、动圈式、自动平衡式、数显式等,输入的方式有热电偶和热电阻等。
在现实温度测量中,薄膜温度计,热电阻,气压温度计,双金属温度计等用于中低温度的测试,而中温度则采用了热电偶法。
通过对几个常用问题的剖析与处理,能够确保测量工作的准确性。
随着科技的进步,人们对测温精度的需求也在不断提高,这就需要尽量减少测温的误差。
1.热电偶工作原理温差计是利用塞贝克效应,将不同导电体的温差转换为电信号,然后将其转换为我们所能观察到的摄氏度。
随着温差的增大,不同导线间的电流也随之增大,形成的电信号也随之增大。
热电偶的温度非常的高,非常的敏感,测温的速度非常的快,而且可以和被测材料进行大范围的接触。
此外,还能实现对温度的远程遥控,为实现工业自动控制提供了极大的方便。
但是,热电偶也有其不足之处,那就是随着使用的次数越来越多,其精度会越来越低,最后得到的结果就会越来越不精确,这就需要我们在进行测试之前,必须找到可能出现错误的原因,并且还要对仪器进行保养,从而让温度计的精度得到提升。
实例分析热电偶插入深度与测量结果
察,吃掉。我的父亲工作很忙根本无暇顾及我,因为我是家里的独子父亲总是想
小到-1℃。 (4)从管道弯头处迎着气流方向,向着管道
中心将热电偶插得很深,且在安装部位有很厚的
保温层,热电偶露在管道外面的部分很短,其测 温误差接近于零。 (5)在安装处无保温层,而且保护管露出部
察,吃掉。我的父亲工作很忙根本无暇顾及我,因为我是家里的独子父亲总是想
察,吃掉。我的父亲工作很忙根本无暇顾及我,因为我是家里的独子父亲总是想
定的热交换,测温误差为-15℃。 (2)将热电偶垂直插到管道中,层,但保护
管直径和壁厚都较大,其测温误差为-2℃。 (3)插入深度超过管道中心,与方案 2 不同
的是保护管直径和壁厚都较小,因此测量误差减
分较长,管内部分较方案 4 短,致使测温误差高 达-45℃。
1c07f0cd1 热电偶
如果热电偶测量内径为 100mm 管道内高温气 流 的 温 度 , 工 作 条 件 为 : 蒸 汽 压 力
2.9×10³×10³Pa,温度
386℃,流速 30-35m/s,采用热电偶进行测温, 按 5 种方案进行测量,结果如下: (1)热电偶插入管道中较浅,与外界具有一
热电偶测量误差及其注意事项
热电偶测量误差及其注意事项摘要:热电偶是一种简单而又常见的温度传感器,若用户在使用中不注意,会产生较大的测量误差。
本文对热电偶的测量误差进行了深入的分析,如:插入深度,反应时间,热辐射和热阻等等,以及在使用K型热电偶时必须考虑的问题,包括热电偶线形不均、分流误差、温差电偶温度分布以及选择氧化、K态、工作气氛、绝缘电阻和热电偶劣化等。
这样可以提高热电偶的测量精度,延长其使用寿命。
关键词:热电偶;测量;误差;注意事项1引言热电偶是一种简单而又常见的温度传感器,因为设计的简单性,人们常常误以为“两个热电偶连接在一起就可以完成连接”。
但事实并非如此,温差电偶的结构非常简单,但是在实际运行中存在很多问题。
错误的安装或使用可能会造成很大的测量误差,甚至适当的热电偶也可能因为操作不当而不能使用。
这个“K”型热电偶可以在还原气氛中进行选择性的氧化处理,比如渗碳,如果不考虑这个因素的话。
为提高热电偶测量的精度,可减小热电偶体积。
使用者不仅要掌握仪器操作技术,还要掌握物理、化学等方面的知识,才能测量误差,延长使用寿命。
引用资料,对温差电偶测量误差及注意事项进行了详细的阐述。
2计量误差的主要影响因素2.1反应时间的影响触点温度计的基本原理是维持温度计与测量元件的热平衡,所以在测量温度时必须考虑温度的影响。
在一定的时间内在两个维度之间达到热量平衡,保温依赖于温度计元件的热反应时间,其热反应取决于传感器的测试条件。
在气相介质中,尤其是在静态气体中,保持液相平衡至少30分钟。
若该过程仅持续1秒,则感应器应为毫秒。
普通的温度传感器不但跟不上物体温度的变化速度,而且还达不到热平衡,从而造成测量误差。
除了保护管,热电偶端直径也很重要,即0.5毫米的热偶端直径。
随着测量端直径的减小,热电偶丝数的减小,热反应时间减小[1]。
2.2深度影响根据温度传感器的长度,热电偶产生的热流进入测量位置。
低温条件下会发生热损失。
测温误差是由热蒸汽与物体间的温度差引起的,导热误差与插入深度有关。
影响热电偶温度传感器测量的几个因素
影响热电偶温度传感器测量的几个因素
热电偶是最常用的测温器件之一,它直接测量温度,并把温度信号转换成热电动势信号,通过电气仪表转换成被测介质的温度。
因为热电偶温度传感器具有测量范围宽、精度高以及响应时间快等优点,所以得到广泛的使用。
本篇文章主要探讨影响热电偶温度传感器测量的因素,归纳起来,主要有以下几点:
插入深度
热电偶测温点的选择是最重要的。
测温点的位置,对于生产工艺过程而言,一定要具有典型性、代表性,否则将失去测量与控制的意义。
热电偶插入被测场所时,沿着传感器的长度方向将产生热流。
当环境温度低时就会有热损失。
致使热电偶温度传感器与被测对象的温度不一致而产生测温误差。
总之,由热传导而引起的误差,与插入深度有关。
而插入深度又与保护管材质有关。
金属保护管因其导热性能好,其插入深度应该深一些,陶瓷材料绝热性能好,可插入浅一些。
对于工程测温,其插入深度还与测量对象是静止或流动等状态有关,如流动的液体或高速气流温度的测量,将不受上述限制,插入深度可以浅一些,具体数值应由实验确定。
响应时间
接触法测温的基本原理是测温元件要与被测对象达到热平衡。
因此,在测温时需要保持一定时间,才能使两者达到热平衡。
而保持时间的长短,同测温元件的热响应时间有关。
而热响应时间主要取决于传感器的结构及测量条件,差别极大。
对于气体介质,尤其是静止气体,至少应保持30min以上才能达到平衡;对于液体而言,最快也要在5min以上。
对于温度不断变化的被测场所,
尤其是瞬间变化过程,全过程仅1秒钟,则要求传感器的响应时间在毫秒级。
温度仪表热电偶热响应时间的测量
范围内,温度阶跃值为 40-50℃。在试验过程中, 水的温度变化应不大于温度阶跃值的 ±1%。被试热电偶的置入深度为 150mm 或 设计的置入深度(选其中较小值并在试验报告中
我并没有为此感到高兴。因为我还是倒数的,还是学渣。 当学霸都被学校优化走了之后
少三次测试结果的平均值,每次测量结果对于平
均值的偏离应在±10%以内。此外,形成 温度阶跃变化所需的时间不应超过被测试热电
偶的 T0.5 的十分之一。记录仪器或仪表的响应
时间不应超过被试热电偶的 T0.5 的十分之一。
通过对温度仪表热电偶热响应时间的测量 问题所进行的说明,希望对大家学习有注明)。
我并没有为此感到高兴。因为我还是倒数的,还是学渣。 当学霸都被学校优化走了之后
由于该装置比较复杂,目前只有极少数单位 有这套设备,故国家标准中规定允许生产厂与用
户协商,可采用其他试验方法,但所给数据必须 注明试验条件。
由于 B 型热电偶在室温附近热电势很小,热
我并没有为此感到高兴。因为我还是倒数的,还是学渣。 当学霸都被学校优化走了之后
响应时间不容易测出,因此国家标准规定可采用
同规格的 S 型热电偶的热电极组件替换其自身的 热电极组件,然后进行试验。
试验时应记录热电偶的输出变化至相当于 温度阶跃变化 50%的时间 T0.5,必要时可记录变 化 10%的热响应时间 T0.1 和变化 90%的热响应时 间 T0.9。所记录的热响应时间,应是同一试验至
对热电偶测温误差的分析_王淑英
衡。在测温时需要保持一定时间,才能使两者达到热平衡,而保 持时间的长短,同测温元件的热响应时间有关。热响应时间主要 取决于传感器的结构及测量条件,差别极大。对于气体介质,尤 其是静止气体,至少应保持 30min 以上才能达到平衡;对于液体 而言,最快也要在5min 以上。对于温度不断变化的被测场所,尤 其是瞬间变化过程,整个过程仅 1 秒钟,则要求传感器的响应时 间在毫秒级。普通的温度传感器不仅跟不上被测对象的温度变化 速度出现滞后,而且也会因达不到热平衡而产生测量误差。因 此,最好选择响应快的传感器。
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偶的测温误差[J].计量技术,2004.3
(作者单位:连云港市计量测试所 )
2009.No1 69
原因,掌握解决办法,并积极采取相应有效的补偿措施,仍然能够
减小测温误差,提高测量准确度,从而延长热电偶的使用寿命。
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试周刊, 2008.35;[3] 陈学利,张东风.热电偶的测温误差分析
热电偶的劣化因其自身情况不同而异,主要原因是:一方面,
热电偶材料本身长期在高温作用下发生变质;另一方面,测温环
境各种气氛对热电偶的作用使热电极发生质变。因此,在注意控
制各种热电偶测温条件的同时,也要定期对热电偶进行检定。
四、结 论
尽管热电偶测温误差会因为插入深度、热响应时间、热辐射
热电偶检定规程
中华人民共和国国家计量检定规程JJG351 96工作用廉金属热电偶1996年8月23日批准 1997年3 月1日实施国家技术监督局目录一技术要求二检定条件三检定项目和检定方法四检定结果处理和检定周期附录附录1 热电偶用补偿导线的检定方法附录2 带补偿导线热电偶的检定方法附录3 管式炉炉温温场测试方法附录4 标准铂铑10—铂热电偶在 0∽1300℃附范围内,整百度的热电动势和温度对照表编制方法表附录5 K、N、E、型热电偶热电动势允差表附录6 S、K、N、E、J、型热电偶整百度点,微分热点动势表附录7 S、K、N、E、J、型热电偶分度表附录8 廉金属热电偶检定记录格式附录9 检定证书(背面)格式工作用廉金属JJ G351-96热电偶检定规程代替JJ G351-84本检定规程经国家技术监督局于 1996 年 8 月 23 日批准,并自 1997 年 3 月 1 日起施行。
归口单位:辽宁省技术监督局起草单位:沈阳合金股份有限公司上海合金厂本规程技术条文由起草单位负责解释。
本规程主要起草人:邵树成(沈阳合金股份有限公司)王振华(上海合金厂)参加起草人:张家怡(沈阳市计量测试技术研究所)任春岩(沈阳合金股份有限公司)雷宗杰(天津德塔控制系统有限公司)工作用廉金属热电偶检定规程本规程适用于长度不小于750mm的新制造和使用中的分度号为K的镍铬-镍硅热电偶、分度号为N 的镍铬-镍硅热电偶、分度号为E 镍铬-铜镍热电偶、分度号为J的铁-铜镍热电偶(以下分别简称K、N、E、J、X型热电偶)在-40~1300℃范为内的检定。
一技术要求1热电极的名义成分如表1规定。
表1注:①不同分度号两镍铬极不可互换;②不同分度号两铜镍极不可互换;③镍铬—镍硅采用镍铬—镍铝分度表。
2 不同等极热电偶在规定温度范围内,其允差应符合表2表定。
表2注:①允差取大值;②t为测量端温度。
3 热电偶的外观应满足下列要求:3.1 新制热电偶的电极应平直、无列痕、直径应均匀;使用中的电偶的电极不应有严重的腐蚀和明显缩径等缺陷。
浅析热电偶的热响应时间
浅析热电偶的热响应时间摘要:温度出现阶段变化时,热电偶的输出变化至相当于该阶段的某个规定百分数所需的时间称为热电偶的响应时间。
测量热电偶的热响应时间比较复杂,不同的实验条件会有不同的测量结果,这是因为它受热电偶与周围介质的换热率影响,换热率高,则热响应时间就短。
关键词:热电偶的结构尺寸热惰性热响应时间工业用热电偶在温度出现阶段变化时,热电偶的输出变化至相当于该阶段的某个规定百分数所需的时间称为热电偶的响应时间。
热电偶在测量温度时,其插入到被测介质部分包括:保护管、绝缘管、空气隙、热电板等。
它们都具有一定的热容量和热传导的电阻,所以当热电偶插入阶段变化的温度场中,热电偶指示的温度不会产生突然的变化,而是按指数规律逐渐上升或下降。
这是因为热电偶首先要吸收热量使其温度升高,同时还要通过热传导将热量传递到热电偶的测量端,测量端受热后温度升高,热电偶回路才有热点势产生,仪表才能指示出温度来,这个过程需要一段时间,这就是热电偶的热惰性。
由于热惰性的存在,热电偶插入被测介质后,其稳定的温度指示值不能立即指示出来,而是逐渐上升,直到测量端吸热放热达到平衡后,才能具有稳定的温度指示值。
在热电偶插入被测介质后到指示值稳定以前的整个不稳定过程中,热电偶的瞬时指示值与稳定后的指示值存在偏差,这个偏差称热电偶动态响应误差。
理论和实践证明,热电偶的热惰性愈小则动态响应速度愈快,动态误差就愈小。
所以热响应时间是表示热电偶动态响应快慢的一个重要性指标。
一、影响热电偶响应时间的因素有1.材料不同,导热性能也不同,如金属保护管比瓷保护导热好,热惰性小,热电偶达到的稳定时间就短、即响应时间短。
2.热电偶的结构、尺寸。
热电极、保护管的直径电极、保护管的直径愈粗,惰性愈大;管壁愈厚,惰性也愈大,这样热电偶达到稳定的时间就愈长,即响应时间长。
3.响应时间还随着工作状况的变化而不同,就是说相同结构的热电偶,在不同的热交换条件下,其响应时间是不同的。
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热电偶测温元件要与被测对象达到热平衡,因此,在测温时需要保持一定时间,才能使两者达到热平衡。
而保持时间的长短,同测温元件的热响应时间有关。
为了提高测量精度,减少测量误差,延长热电偶使用寿命,要求使用者不仅应具备仪表方面的操作技能,而且还应具有物理、化学及材料等多方面知识。
热电偶插入深度的影响:热电偶插入被测场所时,沿着传感器的长度方向将产生热流。
当环境温度低时就会有热损失。
致使热电偶与被测对象的温度不一致而产生测温误差。
总之,由热传导而引起的误差,与插入深度有关。
而插入深度又与保护管材质有关。
金属保护管因其导热性能好,其插入深度应该深一些(约为直径的15—20倍),陶瓷材料绝热性能好,可插入浅一些(约为直径的10-15倍)。
对于工程测温,其插入深度还与测量对象是静止或流动等状态有关,如流动的液体或高速气流温度的测量,将不受上述限制,插入深度可以浅一些,具体数值应由实验确定。
热电偶响应时间的影响:而热响应时间主要取决于传感器的结构及测量条件,差别极大。
对于气体介质,尤其是静止气体,至少应保持30min以上才能达到平衡;对于液体而言,最快也要在5min以上。
对于温度不断变化的被测场所,尤其是瞬间变化过程,全过程仅1秒钟,则要求传感器的响应时间在毫秒级。
因此,普通的温度传感器不仅跟不上被测对象的温度变化速度出现滞后,而且也会因达不到热平衡而产生测量误差。
最好选择响应快的传感器。
对热电偶而言除保护管影响外,热电偶的测量端直径也是其主要因素,即偶丝越细,测量端直径越小,其热响应时间越短。
测温元件热响应误差可通过下式确定[1]。
Δθ=Δθ0exp(-t/τ) (2—1) 式中t—测量时间S,Δθ—在t 时
刻,测温元件引起的误差,K或℃ Δθ0—“t=0” 时刻,测温元件引起的误差,K或℃ τ—时间常数S e —自然对数的底(2.718) 因此,当t=τ时,则Δθ=Δθ0/e 即为0.368,如果当t=2τ时,则Δθ=Δθ0/e2 即为0.135。
当被测对象的温度,以一定的速度α(k/s或℃/s)上升或下降时,经过足够的时间后,所产生的响应误差可用下式表示:Δθ∞=-ατ (2—2) 式中Δθ∞—经过足够时间后,测温元件引起的误差。
由式(2—2)可以看出,响应误差与时间常数(τ)成正比。
为了提高检定效率许多企业采用自动检定装置,对入厂热电偶进行检定,但是,该装置也并非十分完善。
二汽变速箱厂热处理车间就发现如果在400℃点的恒温时间不够,达不到热平衡,就容易发生误判。
热电偶作为主要测温手段,用途十分广泛,因而对固定装置和技术性能有多种要求,因此热电偶的固定装置分为六种:无固定装置式、螺纹式、固定法兰式、活动法兰式、活动法兰角尺形式、锥形保护管式六种。
为了使热电偶和热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热交换,应合理选择测点位置,尽量避免在阀门,弯头及管道和设备的死角附近装设热电偶或热电阻。