De viktigaste faktorerna som påverkar mätfelet för termoelement

De viktigaste faktorerna som påverkar mätfel inkluderar termoelementets insättningsdjup, svarstid, termisk strålning och termisk impedans.
1. Effekten av svarstid
Grundprincipen för kontakttemperaturmätning är att temperaturmätelementet måste nå termisk jämvikt med det föremål som mäts. Därför är det nödvändigt att upprätthålla en viss tidsperiod under temperaturmätningen för att uppnå termisk jämvikt mellan de två. Hålltidens längd är relaterad till den termiska svarstiden för temperaturmätelementet. Den termiska svarstiden beror huvudsakligen på sensorns struktur och mätförhållanden, med betydande skillnader. För gasmedier, särskilt stationära gaser, bör jämvikten upprätthållas i minst 30 minuter eller mer;
För vätskor bör den snabbaste tiden vara minst 5 minuter. För den temperaturföränderliga testplatsen, speciellt den momentana ändringsprocessen, om hela processen bara är 1 sekund, krävs att sensorns svarstid är på millisekundnivån. Därför misslyckas vanliga temperatursensorer inte bara med att hålla jämna steg med temperaturförändringshastigheten för det uppmätta objektet, utan producerar också mätfel på grund av oförmågan att uppnå termisk jämvikt. Det är bäst att välja en sensor med snabb respons. För termoelement, förutom påverkan av skyddsrör, är diametern på termoelementets mätände också huvudfaktorn, det vill säga ju tunnare termoelementtråden är, desto mindre är diametern på mätänden och desto kortare är dess termiska respons tid. Det termiska svarsfelet för temperaturmätelementet kan bestämmas med följande ekvation.
Δθ{{0}}Δθ 0exp (- t)/ τ)
I formeln, t - mättid S,
Δθ- Felet som orsakas av temperaturmätelementet vid tidpunkten t, K eller grad
Δθ Fel orsakat av temperaturmätelement vid tidpunkten 0- "t=0", K eller grad
τ- Tidskonstant S
E - Basen för naturliga logaritmer (2,718)
Därför, när t{{0}} τ When, då är Δθ=Δθ 0/e 0,368,
Om t{{0}} τ När, så är Δθ=Δθ 0/e2 0,135.
När temperaturen på det testade objektet har en viss hastighet. När (k/s eller grad /s) stiger eller sjunker, kan svarsfelet som genereras efter tillräcklig tid uttryckas på följande sätt:
Δθ∞=- τ
I formeln Δθ∞- Felet som orsakas av temperaturmätelementet efter tillräcklig tid.
Som framgår av ovanstående är svarsfelet relaterat till tidskonstanten( τ) Direkt proportionell. För att förbättra kalibreringens effektivitet använder många företag automatiska kalibreringsenheter för att kalibrera inkommande termoelement. Den här enheten är dock inte särskilt komplett. Värmebehandlingsverkstaden på Second Automobile Transmission Factory har funnit att om den konstanta temperaturtiden vid 400 grader inte räcker för att uppnå termisk jämvikt är det lätt att göra felbedömningar.

2. Inverkan av insticksdjup
Val av temperaturmätpunkter
Insticksdjup för b
När termoelementet sätts in i den testade platsen genereras värmeflöde längs sensorns längdriktning. När omgivningstemperaturen är låg uppstår värmeförluster. Orsakar temperaturmätningsfel på grund av temperaturinkonsekvens mellan termoelementet och det uppmätta objektet. Kort sagt, de fel som orsakas av värmeledning är relaterade till insticksdjupet.
Insättningsdjupet är relaterat till materialet i skyddsröret. På grund av dess goda värmeledningsförmåga bör insättningsdjupet för skyddsrör av metall vara djupare (ungefär 15-20 gånger diametern). Keramiska material har god isoleringsförmåga och kan föras in grundare (ungefär 10-15 gånger diametern). För teknisk temperaturmätning är insättningsdjupet också relaterat till om mätobjektet är i statiskt eller flytande tillstånd. Till exempel kommer mätningen av temperaturen hos en strömmande vätska eller höghastighetsluftflöde inte att omfattas av ovanstående begränsningar. Insättningsdjupet kan vara grundare och det specifika värdet bör bestämmas genom experiment.
3. Effekten av termisk strålning
Ett termoelement som sätts in i ugnen för temperaturmätning kommer att värmas upp av den termiska strålningen som sänds ut av föremål med hög temperatur. Om man antar att gasen inuti ugnen är transparent, och när temperaturskillnaden mellan termoelementet och ugnsväggen är stor, kommer temperaturmätningsfel att uppstå på grund av energiutbyte.
Strålningsenergin som utbyts mellan de två inom en tidsenhet är P, vilket kan uttryckas på följande sätt:
P= σε (Tw4 Tt4) (2-3)
I formeln σ- Stefan Boltz konstant
ε- Emissionsförmåga
Tt - Termoelementets temperatur, K
Tw - Temperatur på ugnsväggen, K
I en tidsenhet är energiutbytet mellan termoelementet och den omgivande gasen (temperatur T) genom konvektion och värmeledning P ′
P ′= A (T-Tt) (2-4)
I formeln - Värmeledningsförmåga
A - Termoelementets ytarea
Under normala förhållanden, P=P ′, med felet:
Tt-T= σε (Tt4 Tw4)/ А (2-5)
För en enhetsarea är felet
Tt-T= σε (Tt4 Tw4)/ (2-6)
För att reducera värmestrålningsfel är det därför nödvändigt att öka värmeledningen och göra ugnsväggstemperaturen Tw så nära termoelementets temperatur Tt som möjligt.