熱電偶測量方法與劣化分析

時間：2014/5/22閱讀：858

熱電偶隨著社會的發(fā)展而占據(jù)不小的位置，熱電偶已成為目前溫度測量領域中應用zui廣泛的感溫元件。它廣泛應用于機械、化工、陶瓷、科學研究等領域。

熱電偶實際使用時,裝配式熱電偶通常帶有保護管,只有在特殊情況下才裸絲使用。因此,在多數(shù)場合下,保護管的壽命決定了熱電偶壽命。對熱電偶的實際使用壽命的判斷,必須是通過長期征集、積累實際使用狀態(tài)下的數(shù)據(jù),才有可能給出準確的結果。

熱電偶的使用壽命與其劣化有關,所謂熱電偶的劣化,即熱電偶經(jīng)使用后,出現(xiàn)老化變質的現(xiàn)象。由金屬或合金構成的熱電偶,在高溫下其內部晶粒要逐漸長大,同時,合金中含有少量雜質,其位置或形狀也將發(fā)生變化,而且,同周圍環(huán)境中的氣體也要發(fā)生反應。伴隨上述變化,熱電偶的熱電動勢也將極其敏感地發(fā)生變化。因此熱電偶的劣化是不可避免的。熱電偶的劣化是一個量變過程,對其定量很困難,將隨熱電偶的種類、直徑、使用溫度、氣氛、時間的不同而變化。熱電偶的使用壽命是指熱電偶劣化發(fā)展到超過允許誤差,甚至斷線不能使用的時間。有關熱電偶使用壽命的判斷,日本是依據(jù)JIS(C-1602-1995)標準中規(guī)定的熱電偶連續(xù)使用時間。對B、R、S型熱電偶而言為2 000 h,K、E、J、T型熱電偶為10 000h。

熱電偶結構簡單,但安裝或使用方法不當將會引起較大的測量誤差。檢定合格的熱電偶使用時不合格,在還原性氣氛中使用會因氧化而引起誤差。

為提高測量準確度,減少測量誤差,延長熱電偶的使用壽命,介紹一下熱電偶的正確使用。

測量誤差的產(chǎn)生及影響

1.插入深度的影響1.1.1測溫點的選擇。中溫箱式電阻爐的熱電偶一般垂直安裝在爐頂上,且位于中心線偏后的地方,以使其處于爐膛溫度的均勻區(qū)。高溫箱式電阻爐的熱電偶插入孔多位于后墻上,熱電偶需水平安裝。如果插入爐內部分過長時,需用耐火材料或耐熱鋼支架支撐使用一段時間后轉180°。

2.插入深度。為了保證熱電偶能真實地反映爐膛的溫度和盡可能接近工件的溫度,熱電偶必須有足夠的插入深度,一般規(guī)定不得小于其保護管外徑的8~10倍。爐膛較大的,應插入插入深些。裝爐量較大時,熱電偶可插入工件間的空隙中。在決定熱電偶插入深度的同時,還要保證其冷端溫度的穩(wěn)定,不得超過100℃,避免接線盒靠近爐壁,熱電偶與插孔間的縫隙。

熱電偶、熱敏電阻是zui常用的測溫元件,實際使用中,除了度等級外,熱響應時間也是一個衡量其品質優(yōu)劣的重要指標。

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熱電偶測量方法與劣化分析

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