熱電偶測(cè)量方法與劣化分析

來源：金湖致誠(chéng)儀表有限公司 2014年05月22日 18:28

熱電偶隨著社會(huì)的發(fā)展而占據(jù)不小的位置，熱電偶已成為目前溫度測(cè)量領(lǐng)域中應(yīng)用zui廣泛的感溫元件。它廣泛應(yīng)用于機(jī)械、化工、陶瓷、科學(xué)研究等領(lǐng)域。

熱電偶實(shí)際使用時(shí),裝配式熱電偶通常帶有保護(hù)管,只有在特殊情況下才裸絲使用。因此,在多數(shù)場(chǎng)合下,保護(hù)管的壽命決定了熱電偶?jí)勖?。?duì)熱電偶的實(shí)際使用壽命的判斷,必須是通過長(zhǎng)期征集、積累實(shí)際使用狀態(tài)下的數(shù)據(jù),才有可能給出準(zhǔn)確的結(jié)果。

熱電偶的使用壽命與其劣化有關(guān),所謂熱電偶的劣化,即熱電偶經(jīng)使用后,出現(xiàn)老化變質(zhì)的現(xiàn)象。由金屬或合金構(gòu)成的熱電偶,在高溫下其內(nèi)部晶粒要逐漸長(zhǎng)大,同時(shí),合金中含有少量雜質(zhì),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(yīng)。伴隨上述變化,熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)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(gè)量變過程,對(duì)其定量很困難,將隨熱電偶的種類、直徑、使用溫度、氣氛、時(shí)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(shí)間。有關(guān)熱電偶使用壽命的判斷,日本是依據(jù)JIS(C-1602-1995)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的熱電偶連續(xù)使用時(shí)間。對(duì)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但安裝或使用方法不當(dāng)將會(huì)引起較大的測(cè)量誤差。檢定合格的熱電偶使用時(shí)不合格,在還原性氣氛中使用會(huì)因氧化而引起誤差。

為提高測(cè)量準(zhǔn)確度,減少測(cè)量誤差,延長(zhǎng)熱電偶的使用壽命,介紹一下熱電偶的正確使用。

測(cè)量誤差的產(chǎn)生及影響

1.插入深度的影響1.1.1測(cè)溫點(diǎn)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(nèi)部分過長(zhǎng)時(shí),需用耐火材料或耐熱鋼支架支撐使用一段時(shí)間后轉(zhuǎn)180°。

2.插入深度。為了保證熱電偶能真實(shí)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(hù)管外徑的8~10倍。爐膛較大的,應(yīng)插入插入深些。裝爐量較大時(shí),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(shí),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(cè)溫元件,實(shí)際使用中,除了度等級(jí)外,熱響應(yīng)時(shí)間也是一個(gè)衡量其品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)。

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