Quel est l'effet de la profondeur d'insertion du thermocouple sur la mesure de la température?
Tout d'abord, l'effet de la profondeur d'insertion du thermocouple
(1) le choix de l'emplacement d'installation de thermocouple de mesure de la température, c'est le choix du point de mesure de la température est le plus important. L'emplacement du point de mesure de la température, pour le processus de production, doit être typique, représentatif, sinon il perdra l'importance de la mesure et du contrôle.
(2) Insérez la profondeur du thermocouple dans l'endroit mesuré, le long de la longueur du capteur produira un flux de chaleur. Lorsque la température ambiante est basse, il y aura une perte de chaleur. Le résultat en thermocouple et la température de l'objet mesurée ne sont pas compatibles avec l'erreur de température. En bref, l'erreur causée par la conduction thermique est liée à la profondeur d'insertion. Et la profondeur d'insertion est liée au matériau du tube de protection. Tube de protection en métal en raison de sa bonne conductivité thermique, la profondeur de l'insert doit être profonde (environ 15-20 fois le diamètre), propriétés d'isolation en céramique, et peut être inséré dans la faible profondeur (environ 10-15 fois le diamètre). Pour la mesure de température d'ingénierie, la profondeur d'insertion est également liée à l'état de mesure de statique ou d'écoulement, comme le débit de liquide ou la mesure de température de l'air à grande vitesse, ne sera pas limitée, insérer la profondeur peut être peu profonde, valeur spécifique devrait être déterminée expérimentalement.
Deuxièmement, l'impact du temps de réponse
Le principe de base de la méthode de contact est de mesurer l'équilibre thermique de l'élément de mesure de température. Par conséquent, la température nécessaire pour maintenir un certain temps afin de faire les deux pour atteindre l'équilibre thermique. Tout en maintenant la durée, avec le temps de réponse thermique des composants de température. Le temps de réponse thermique dépend principalement de la structure du capteur et des conditions de mesure, la différence est grande. Pour le gaz, en particulier le gaz statique, au moins devrait être maintenu pendant plus de 30 minutes pour atteindre l'équilibre; pour liquide, le plus rapide aussi en plus de 5min. Pour la température en constante évolution du site d'essai, en particulier le processus de changement instantané, l'ensemble du processus est seulement 1 seconde, puis le temps de réponse du capteur requis en millisecondes. Par conséquent, le capteur de température ordinaire non seulement ne peut pas suivre le décalage de vitesse de la température de l'objet mesuré, mais aussi en raison de l'équilibre thermique ne peut pas produire d'erreur de mesure. Il est préférable de choisir un capteur réactif. En plus de l'effet protecteur du thermocouple, le diamètre de l'extrémité de mesure du thermocouple est également le facteur principal, c'est-à-dire que plus le fin est fin, plus le diamètre de l'extrémité de mesure est petit, plus le temps de réponse thermique est court. L'erreur de réponse thermique de l'élément de mesure de température peut être déterminée par la formule suivante [1]. Δθ = Δθ0exp (-t / τ) (2) où t - temps de mesure S, Δθ - à l'instant t, erreur causée par l'élément de mesure de température, K ou ° Δθ0- "t = 0" (2) Par conséquent, lorsque t = τ, Δθ = Δθ0 / e est 0.368, et quand t = 2τ, alors Δθ = Δθ0 / e est t = τ τ - constante de temps S e - le fond du logarithme naturel (2.718) Δθ0 / e2 est 0.135. Lorsque la température de l'objet à mesurer est augmentée ou diminuée à une certaine vitesse α (k / s ou ° C / s), l'erreur de réponse peut être exprimée par l'équation suivante après un temps suffisant: Δθ ∞ = 2) où Δθ ∞ - après un temps suffisant, l'erreur provoquée par l'élément de mesure de la température. On peut voir (2-2) que l'erreur de réponse est proportionnelle à la constante de temps (τ). Afin d'améliorer l'efficacité du test De nombreuses entreprises utilisent un dispositif de vérification automatique, le thermocouple de test à l'usine, mais l'appareil n'est pas très parfait. 2 atelier de traitement thermique usine de boîte de vitesses à vapeur a constaté que si le 400 ℃ point de la température n'est pas assez de temps pour atteindre l'équilibre thermique, il est sujet à une erreur judiciaire.
Troisièmement, l'impact du rayonnement thermique
Le thermocouple inséré dans le four pour la mesure de la température sera chauffé par le rayonnement thermique émis par l'objet à haute température. En supposant que le gaz du four est transparent et que le thermocouple et la différence de température de la paroi du four sont importants, en raison de l'échange d'énergie et produisent une erreur de température. Dans le temps unitaire, l'énergie radiante échangée entre les deux est P, qui peut être exprimée par l'équation suivante: P = σε (Tw4 - Tt4) (2-3) où σ - Stefan - Boltz constante ε - émissivité Tt - la température du thermocouple, la température de la paroi du four K K et l'énergie de l'échange thermique entre le thermocouple et le gaz environnant (température T) par convection et conduction thermique dans le temps unitaire, P 'P' = αA ( T-Tt) (2-4) où α-thermocouple A-surface du thermocouple à l'état normal, P = P ', l'erreur est: Tt- T = σε (Tt4-Tw4) / αА (2 -5) Pour la zone unitaire, l'erreur est Tt-T = σε (Tt4-Tw4) / α (2-6) Par conséquent, afin de réduire l'erreur de rayonnement thermique, la conduction thermique doit être augmentée et la température de la paroi du four Tw, comme loin que possible Près de la température du thermocouple Tt. En outre, l'installation doit également faire attention à: location lieu d'installation de thermocouple, devrait être autant que possible pour éviter la chaleur émise par le solide, de sorte qu'il ne peut pas être rayonnée à la surface du thermocouple; Le thermocouple est meilleur avec une couverture de rayonnement de chaleur.
Quatrièmement, l'impact de l'augmentation de l'impédance thermique
Dans l'utilisation du thermocouple à haute température, si le milieu mesuré est gazeux, alors le dépôt de la surface du tube protecteur de la poussière et ainsi de suite sera brûlé sur la surface, de sorte que la résistance thermique du tube protecteur augmente; si le milieu mesuré est fondu, il y aura dépôt de laitier, non seulement augmenté le temps de réponse du thermocouple, mais aussi pour indiquer que la température est basse. Par conséquent, en plus de la vérification régulière, pour réduire l'erreur, un échantillonnage est souvent nécessaire. Par exemple, le four de fusion de cuivre importé, non seulement installé un thermocouple à thermocouple continu, également équipé d'un dispositif de température de thermocouple de consommation pour l'étalonnage en temps opportun du thermocouple pour une précision de température continue.
