Hiệu quả của độ sâu chèn cặp nhiệt độ khi đo nhiệt độ là gì?

Hiệu quả của độ sâu chèn cặp nhiệt độ khi đo nhiệt độ là gì?

Thứ nhất, ảnh hưởng của chèn cặp nhiệt kế

(1) lựa chọn vị trí lắp đặt cặp nhiệt độ đo nhiệt độ, đó là, sự lựa chọn của điểm đo nhiệt độ là quan trọng nhất. Vị trí của điểm đo nhiệt độ, đối với quá trình sản xuất, phải là điển hình, đại diện, nếu không nó sẽ mất đi ý nghĩa của phép đo và kiểm soát.

(2) Chèn chiều sâu của cặp nhiệt kế vào vị trí đo, dọc theo chiều dài của cảm biến sẽ tạo ra dòng nhiệt. Khi nhiệt độ môi trường thấp, sẽ mất nhiệt. Kết quả là cặp nhiệt kế và nhiệt độ đối tượng đo không phù hợp với lỗi nhiệt độ. Trong ngắn hạn, lỗi gây ra bởi dẫn nhiệt liên quan đến độ sâu của chèn. Và chiều sâu chèn liên quan đến vật liệu ống bảo vệ. Ống bảo vệ kim loại vì tính dẫn nhiệt tốt, độ sâu của chèn nên sâu (khoảng 15-20 lần đường kính), tính cách cách nhiệt bằng gốm, và có thể được chèn vào cạn (khoảng 10-15 lần đường kính). Đối với các phép đo nhiệt độ kỹ thuật, độ sâu của chèn cũng liên quan đến trạng thái đo tĩnh hoặc lưu lượng, chẳng hạn như dòng chảy của chất lỏng hoặc đo nhiệt độ không khí tốc độ cao, sẽ không bị giới hạn, chèn sâu có thể được cạn, giá trị cụ thể cần được xác định thực nghiệm.

Thứ hai, tác động của thời gian phản hồi

Nguyên lý cơ bản của phương pháp tiếp xúc là để đo sự cân bằng nhiệt của các yếu tố đo nhiệt độ. Do đó, nhiệt độ cần thiết để duy trì một thời gian nhất định để làm cho hai để đạt được sự cân bằng nhiệt. Trong khi duy trì khoảng thời gian, với thời gian đáp ứng nhiệt của các thành phần nhiệt độ. Thời gian đáp ứng nhiệt phụ thuộc chủ yếu vào cấu trúc cảm biến và điều kiện đo, sự khác biệt rất lớn. Đối với môi trường khí, đặc biệt là khí tĩnh, ít nhất phải được duy trì trong hơn 30 phút để đạt được sự cân bằng; cho chất lỏng, nhanh nhất cũng trong hơn 5min. Đối với nhiệt độ luôn thay đổi của vị trí đo, đặc biệt là quá trình thay đổi tức thì, toàn bộ quá trình chỉ là 1 giây, sau đó thời gian đáp ứng cảm biến yêu cầu trong mili giây. Do đó, cảm biến nhiệt độ thông thường không chỉ không thể theo kịp với tốc độ thay đổi tốc độ thay đổi đối tượng đo, mà còn vì sự cân bằng nhiệt không thể tạo ra lỗi đo lường. Tốt nhất nên chọn một cảm biến đáp ứng. Ngoài hiệu quả bảo vệ của cặp nhiệt kế, đường kính của đầu đo của cặp nhiệt độ cũng là yếu tố chính, nghĩa là, càng nhỏ hơn, đường kính nhỏ hơn của đầu đo thì càng ngắn thời gian đáp ứng nhiệt. Sai số đáp ứng nhiệt của phép đo nhiệt độ có thể được xác định bằng công thức sau: [1]. Δθ = Δθ0exp (-t / τ) (2) Trong đó t - thời gian đo S, Δθ - tại thời điểm t, lỗi gây ra bởi yếu tố đo nhiệt độ, K hoặc ° Δθ0- "t = 0" (2) Do đó, khi t = τ, Δ θ = Δθ0 / e là 0.368, và khi t = 2τ thì Δθ = Δθ0 / e là t = τ τ - hằng số thời gian S e - đáy logarithm tự nhiên (2.718) Δθ0 / e2 là 0.135. Khi nhiệt độ của vật đo được tăng hoặc giảm với tốc độ nhất định α (k / s hay ° C / s), lỗi đáp ứng có thể được biểu diễn bằng phương trình sau: a Δθ ∞ - sau khi đủ thời gian, lỗi gây ra bởi các yếu tố đo nhiệt độ. Có thể thấy từ (2-2) rằng lỗi đáp ứng tỉ lệ với hằng số thời gian (τ). Để nâng cao hiệu quả của thử nghiệm Nhiều doanh nghiệp sử dụng thiết bị kiểm tra tự động, các cặp nhiệt điện thử nghiệm cho nhà máy, nhưng thiết bị không phải là rất hoàn hảo. 2 hơi nhà máy xử lý nhiệt hội thảo thấy rằng nếu 400 điểm of của nhiệt độ không đủ thời gian để đạt được sự cân bằng nhiệt, nó có khuynh hướng sẩy thai của công lý.

Thứ ba, tác động của bức xạ nhiệt

Các cặp nhiệt kế chèn vào lò để đo nhiệt độ sẽ được làm nóng bởi bức xạ nhiệt phát ra bởi các đối tượng nhiệt độ cao. Giả sử rằng khí lò trong suốt, cặp nhiệt kế và nhiệt độ của nhiệt độ của lò là lớn, do sự trao đổi năng lượng và gây ra lỗi nhiệt độ. Trong thời gian đơn vị, năng lượng bức xạ trao đổi giữa hai là P, có thể được biểu diễn theo phương trình sau: P = σε (Tw4 - Tt4) (2-3) trong đó σ - Stefan - Boltz constant ε - phát xạ Tt - The nhiệt độ của cặp nhiệt kế, nhiệt độ của bức tường K Tw-furnace, và năng lượng trao đổi nhiệt giữa cặp nhiệt kế và khí xung quanh (nhiệt độ T) thông qua sự đối lưu và dẫn nhiệt trong thời gian đơn vị, P 'P' = αA T-Tt) (2-4) trong đó diện tích bề mặt cặp nhiệt kế α-nhiệt dẫn A-thermocouple ở trạng thái bình thường, P = P ', sai số là: Tt- T = σε (Tt4-Tw4) / αА (2 -5) Đối với khu vực đơn vị, sai số là Tt-T = σε (Tt4-Tw4) / α (2-6) Do đó, để giảm sai số bức xạ nhiệt, dẫn nhiệt nên được tăng lên và nhiệt độ của lò Tw, như càng xa càng gần nhiệt độ cặp nhiệt độ Tt. Ngoài ra, lắp đặt cũng nên chú ý đến: vị trí lắp đặt cặp nhiệt độ, nên càng xa càng tốt để tránh nhiệt phát ra từ chất rắn, để nó không thể được chiếu vào bề mặt cặp nhiệt kế; cặp nhiệt kế là tốt nhất với một bức xạ nhiệt bao.

Thứ tư, tác động của tăng trở kháng nhiệt

Trong việc sử dụng cặp nhiệt điện nhiệt độ cao, nếu môi trường đo được khí, sau đó lớp vỏ bảo vệ sẽ lắng đọng bụi và sẽ bị đốt cháy trên bề mặt, do đó nhiệt trở của ống bảo vệ tăng lên; nếu môi trường đo được tan chảy, sẽ có sự lắng đọng xỉ, không chỉ tăng thời gian đáp ứng của cặp nhiệt, mà còn để cho biết nhiệt độ thấp. Vì vậy, ngoài việc kiểm tra thường xuyên, để giảm lỗi, thường lấy mẫu cũng là cần thiết. Ví dụ, lò nấu chảy đồng đồng nhập khẩu, không chỉ cài đặt cặp nhiệt kế liên tục, cũng được trang bị thiết bị nhiệt độ nhiệt độ tiêu thụ để kiểm định chính xác nhiệt độ liên tục của cặp nhiệt điện.