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構(gòu)成K型熱電偶測溫的兩種影響

閱讀：408發(fā)布時間：2026-1-12

　 K型熱電偶是一種溫度傳感器，K型熱電偶通?？梢院惋@示儀表，記錄儀表和電子調(diào)節(jié)器配套在一起來使用。
1.短程有序結(jié)構(gòu)變化(K狀態(tài))的影響K型熱電偶在250℃—600℃溫度范圍內(nèi)使用時，由于其顯微結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，形成短程有序結(jié)構(gòu)，因此將影響熱電勢值而產(chǎn)生誤差，這就是所謂的K 狀態(tài)。它是Ni—Cr合金的晶格變化，當(dāng)Cr含量在5—30%范圍內(nèi)存在著原子晶格的有序無序轉(zhuǎn)變。由此而引起的誤差，因Cr含量及溫度的不同而變化。將K型熱電偶從300℃加熱 800℃，每50℃取一點，測量該點電勢。在450℃時偏差可達4℃，在350—600℃范圍內(nèi)，均為正偏差。由于K狀態(tài)的存在，使K型熱電偶在升溫或降溫檢定結(jié)果不一致，故在廉金屬熱電偶檢定規(guī)程中明文規(guī)定檢定順序：由低溫向高溫逐點升溫檢定。而且在400℃檢定點，不僅傳熱效果不佳，難以達到熱平衡，而且，又恰好處于K狀態(tài)誤差范圍。因此，對該點判定合格與否時應(yīng)很慎重。Ni—Cr合金短程有序結(jié)構(gòu)變化的現(xiàn)象，不僅存在于K型，而且，在E型熱電偶正極中也有此現(xiàn)象。但是，作為變化量E型熱電偶僅為K型的2/3?？傊琄狀態(tài)與溫度、時間有關(guān)，當(dāng)溫度分布或熱電偶位置變化時，其偏差也會發(fā)生很大變化。故難以對偏差大小作出準確評價。
　　2.熱電偶絲不均質(zhì)影響
　　1)熱電偶材質(zhì)本身不均質(zhì)熱電偶在計量室檢定時，按規(guī)程要求，插入檢定爐內(nèi)的深度只有300mm。因此每支熱電偶的檢定結(jié)果，確切的說只能體現(xiàn)或主要體現(xiàn)出從測量端開始 300mm長偶絲的熱電行為，然而，當(dāng)熱電偶的長度較長時，則大部分偶絲處于高溫區(qū)，如果熱電偶絲是均質(zhì)的，那么依據(jù)均質(zhì)回路定則，測量結(jié)果與長度無關(guān)。然而，熱電偶絲并非均質(zhì)，尤其是廉金屬熱電偶絲其均質(zhì)性較差，又處于具有溫度梯度的場合，那么其局部將產(chǎn)生熱電動勢，該電動勢稱為寄生電勢。由寄生電勢引起的誤差稱為不均質(zhì)誤差。在現(xiàn)有的貴金屬、廉金屬熱電偶檢定規(guī)程中，對熱電偶的不均質(zhì)尚未作出規(guī)定，只有在熱電偶絲材標準中，對熱電偶絲的不均勻性有一定要求。對廉金屬熱電偶采用首尾檢定法求出不均勻熱電動勢。正規(guī)熱電偶絲材生廠，均按國家標準要求，生產(chǎn)出不均勻熱電動勢符合要求的產(chǎn)品。
　　2)熱電偶絲經(jīng)使用后產(chǎn)生的不均質(zhì)對于新制的熱電偶，即使是不均勻熱電動勢能滿足要求，但是，反復(fù)加工、彎曲致使熱電偶產(chǎn)生加工畸變，也將失去均質(zhì)性，而且使用中熱電偶長期處于高溫下也會因偶絲的劣化而引起熱電動勢變化，例如：插入工業(yè)爐中的熱電偶，將沿偶絲長度方向發(fā)生劣化，并隨溫度增高，劣化增強，當(dāng)劣化的部分處于具有溫度梯度的場所，也將產(chǎn)生寄生電動勢疊加在總熱電動勢中而出現(xiàn)測量誤差。作者在實踐中發(fā)現(xiàn)有的熱電偶經(jīng)計量部門檢定合格的產(chǎn)品(多為廉金屬熱電偶)到現(xiàn)場使用時卻不合格。再返回到計量部門檢定仍然合格，其中主要原因就是偶絲不均質(zhì)引起的。生產(chǎn)熱電偶的技術(shù)人員都切身體會到，熱電偶的不合格率也隨其長度的增加而增加。皆是受熱電偶絲材不均質(zhì)的影響。總之，由不均質(zhì)即寄生電動勢引起的誤差，取決于熱電偶絲自身的不均質(zhì)程度及溫度梯度的大小，對其定量極其困難。

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