摘要:本文通過在試驗室對
裝配式熱電偶帶保護套管前后的檢定，得出了有效的數(shù)據(jù)。通過對數(shù)據(jù)進行分析，得出其保護套管對測量不確定度和誤差的影響程度，并分析了引起誤差的可能性。
1前言
在工業(yè)生產(chǎn)中，溫度類傳感器是溫度測量環(huán)節(jié)的核心部分，品種繁多。按測量方式分為接觸式和非接觸式兩大類，按測溫材質和信號類型分為電阻式和熱電動勢式兩大類，即我們通常所說的
熱電阻和
熱電偶。其中，熱電偶是應用最廣泛的測溫元件之一，因其價格低廉，測溫區(qū)間較寬，輸出信號穩(wěn)定，耐惡劣環(huán)境等因素，已經(jīng)廣泛用于電廠、生產(chǎn)企業(yè)、科研院所等部門行業(yè)。
熱電偶因其工作原理、形狀、安裝方式等不同，分為普通熱電偶、
鎧裝熱電偶、裝配式熱電偶、薄膜熱電偶等類型，其中又以愷裝熱電偶和裝配式熱電偶最為常用。在實際使用中，裝配式熱電偶均帶有不銹鋼保護套管，直徑從小4至中16不等，若有特殊要求，則可按需定制。熱電偶的結構雖然簡單，但在使用中仍然會出現(xiàn)各種問題，導致測量數(shù)據(jù)不準確。例如:安裝位置不當、補償導線不合格、溫度響應速度等。本文主要通過實驗室的熱電偶檢定設備和實際使用中的數(shù)據(jù)收集來分析與普通熱電偶相比，裝配式熱電偶的保護套管對測量的影響程度及合理的使用方法。
1)試驗原理、設備及對象
2.1試驗原理
熱電偶是有兩根不同導體(或稱電極)構成的。這兩根導體一端焊接在一起，成為熱端(或稱工作端)，測溫時將此端處于被測介質中。另一端稱為冷端(或自由端).接人二次儀表(顯示儀表)或電測設備，如圖1所示。由于導體的材質不同，熱端和冷端存在溫度差，因此回路中就有電流產(chǎn)生，形成熱電現(xiàn)象。當組成熱電偶的導體材料均勻時，其熱電勢的大小與導體本身的長度和直徑大小無關，只與導體材料的成分及兩端的溫度有關。因此，用各種不同的導體或半導體可做成各種用途的熱電偶，以滿足不同溫度對象測量的需要。常用的熱電偶分為8種.按其導體所用的不同材質以不同的字母表示為B, R, S,K, E, N、J、T型。
檢定熱電偶時，將單支控溫熱電偶(K型，I級)置于石英管中，由一端插人熱電偶檢定爐內(nèi)，熱端位置應盡可能靠近檢定爐溫場中心點，該控溫偶用于對檢定爐內(nèi)溫度的精確控制。然后將標準鉑銘10.一
鉑熱電偶(S型)和被檢裝配式熱電偶(K型)從另一端插人熱電偶檢定爐內(nèi)，通過導線將控溫偶、標準偶、被檢偶、溫度控制器、冰點恒溫器、低電勢掃描開關、數(shù)字多用表等設備連接起來.記錄I溫度時的測量熱電動勢，采用直接比較法進行誤差分析和判斷，從而得出檢定結果。系統(tǒng)接線如圖2所示。
在試驗過程中需要注意:(1)在操作過程中應盡可能不碰觸標準熱電偶的電測回路.以免引起對回路中熱電勢的干擾.造成測量信號的較大波動。(?)被檢熱電偶在去除保護套管前后.在熱電偶檢定爐中的位置應滿足軸向對稱.以便盡可能保證相同的溫場。(3)每次間隔測量時，標準熱電偶和被檢熱電偶在檢定爐中的位置須恒定不變，即相同的插入位置和插入深度。(4)使用相同的設備和連接導線。(5)保持試驗過程中環(huán)境溫度和濕度在規(guī)程允許的范圍內(nèi)。
試驗表明.裝配式熱電偶在檢定護內(nèi)沮度上升到tC.從而達到熱平衡.比去除保護套管后達到熱平衡需要等待更多的時間.一般在11，左右。另外.其熱電動勢在熱平衡點附近上下波動的范圍也更大，
4.3 .2熱輻射的影響
插人爐內(nèi)用于測沮的熱電A.將被高沮物體發(fā)出的熱輻射加熱。假定爐內(nèi)氣體是透明的.而且熱電偶與護NJ的溢差較大時.將因能量交換而產(chǎn)生側沮誤差。
結語
裝配式熱電偶是科研、生產(chǎn)過程中最常用的溫度測量元件之一其外圍的保護套管雖然結構簡單，但是在使用中仍然會產(chǎn)生一部分測量誤差。經(jīng)過試驗證明，其產(chǎn)生的誤差在進行不確定度評定時影響很小，誤差在合理范圍之內(nèi).并不影響一般使用。但是對于測量精度要求較高的場合.還應該進行必要的驗證工作，給出修正值作為參考。
注明，仕樂克儀表文章均為原創(chuàng)，轉載請標明本文地址
