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溫度傳感器該如何保證*佳測量效果
選擇
溫度傳感器
比選擇其它類型傳感器所需要考慮內(nèi)容更多。首先,必須選擇傳感器結(jié)構(gòu),使敏感元件規(guī)定量測時間之內(nèi)達(dá)到所測流體或被測表面溫度。溫度傳感器輸出僅僅敏感元件溫度。實(shí)際上,要確保傳感器指示溫度即所測對象溫度,常常很困難。
1、安裝不當(dāng)引入的誤差
如熱電偶安裝的位置及插入深度不能反映爐膛的真實(shí)溫度等,換句話說,熱電偶不應(yīng)裝在太靠近門和加熱的地方,插入的深度至少應(yīng)為保護(hù)管直徑的8~10倍;熱電偶的保護(hù)套管與壁間的間隔未填絕熱物質(zhì)致使?fàn)t內(nèi)熱溢出或冷空氣侵入,因此熱電偶保護(hù)管和爐壁孔之間的空隙應(yīng)用耐火泥或石棉繩等絕熱物質(zhì)堵塞以免冷熱空氣對流而影響測溫的準(zhǔn)確性;熱電偶冷端太靠近爐體使溫度超過100℃;熱電偶的安裝應(yīng)盡可能避開強(qiáng)磁場和強(qiáng)電場,所以不應(yīng)把熱電偶和動力電纜線裝在同一根導(dǎo)管內(nèi)以免引入干擾造成誤差;熱電偶不能安裝在被測介質(zhì)很少流動的區(qū)域內(nèi),當(dāng)用熱電偶量測管內(nèi)氣體溫度時,必須使熱電偶逆著流速方向安裝,而且充分與氣體接觸。
2、絕緣變差而引入的誤差
如熱電偶絕緣了,保護(hù)管和拉線板污垢或鹽渣過多致使熱電偶極間與爐壁間絕緣**,在高溫下更為嚴(yán)重,這不僅會引起熱電勢的損耗而且還會引入干擾,由此引起的誤差有時可達(dá)上百度。
3、熱惰性引入的誤差
由于熱電偶的熱惰性使儀表的指示值落后于被測溫度的變化,在進(jìn)行快速量測時這種影響尤為突出。所以應(yīng)盡可能采用熱電極較細(xì)、保護(hù)管直徑較小的熱電偶。測溫環(huán)境許可時,甚至可將保護(hù)管取去。由于存在量測滯后,用熱電偶檢測出的溫度波動的振幅較爐溫波動的振幅小。量測滯后越大,熱電偶波動的振幅就越小,與實(shí)際爐溫的差別也就越大。當(dāng)用時間常數(shù)大的熱電偶測溫或控溫時,儀表顯示的溫度雖然波動很小,但實(shí)際爐溫的波動可能很大。為了準(zhǔn)確的量測溫度,應(yīng)當(dāng)選擇時間常數(shù)小的熱電偶。時間常數(shù)與傳熱系數(shù)成反比,與熱電偶熱端的直徑、材料的密度及比熱成正比,如要減小時間常數(shù),除增加傳熱系數(shù)以外,*有效的辦法是盡量減小熱端的尺寸。使用中,通常采用導(dǎo)熱性能好的材料,管壁薄、內(nèi)徑小的保護(hù)套管。在較精密的溫度量測中,使用無保護(hù)套管的裸絲熱電偶,但熱電偶容易損壞,應(yīng)及時校正及更換。
4、熱阻誤差
高溫時,如保護(hù)管上有一層煤灰,塵埃附在上面,則熱阻增加,阻礙熱的傳導(dǎo),這時溫度示值比被測溫度的真值低。因此,應(yīng)保持熱電偶保護(hù)管外部的清潔,以減小誤差。
然當(dāng)使用過程中必須量測振動管中溫度時,時間常數(shù)就成選擇傳感器決定因素。珠型熱敏電阻和鎧裝露頭型熱電偶時間常數(shù)相當(dāng)小,浸入式探頭,特別帶保護(hù)套管熱電偶,時間常數(shù)比較大。 動態(tài)溫度量測比較復(fù)雜,只通過反復(fù)測試,盡量接近模擬出傳感器使用中經(jīng)常發(fā)生條件,才能獲得傳感器動態(tài)性能合理近似。
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