Czynniki wpływające na pomiar rezystancji cieplnej czujników temperatury
Głębokość wprowadzenia
Najważniejszy jest dobór punktów pomiaru temperatury dla oporu cieplnego. Położenie punktu pomiaru temperatury musi być typowe i reprezentatywne dla procesu produkcyjnego, w przeciwnym razie straci znaczenie pomiarowe i kontrolne. Po włożeniu termopary w badane miejsce, przepływ ciepła będzie generowany wzdłuż kierunku długości czujnika. Gdy temperatura otoczenia jest niska, nastąpi utrata ciepła. Powodowanie błędów pomiaru temperatury na skutek niezgodności temperatury pomiędzy termoparowym czujnikiem temperatury a mierzonym obiektem. Krótko mówiąc, błędy spowodowane przewodzeniem ciepła są związane z głębokością wprowadzenia. Głębokość wprowadzenia zależy od materiału rury ochronnej. Metalowe rurki ochronne należy wkładać głębiej ze względu na dobrą przewodność cieplną, natomiast materiały ceramiczne mają dobre właściwości izolacyjne i można je włożyć płytiej. W przypadku inżynieryjnych pomiarów temperatury głębokość włożenia jest również powiązana z tym, czy mierzony obiekt znajduje się w stanie statycznym, czy płynącym. Na przykład pomiar temperatury przepływającej cieczy lub przepływu powietrza o dużej prędkości nie będzie podlegał powyższym ograniczeniom. Głębokość wprowadzenia może być mniejsza, a konkretną wartość należy ustalić eksperymentalnie.
czas odpowiedzi
Podstawową zasadą kontaktowego pomiaru temperatury jest to, że element mierzący temperaturę musi osiągnąć równowagę termiczną z mierzonym przedmiotem. Dlatego konieczne jest zachowanie określonego czasu podczas pomiaru temperatury, aby osiągnąć równowagę termiczną między nimi. Długość czasu utrzymywania jest powiązana z czasem reakcji termicznej elementu mierzącego temperaturę. Czas odpowiedzi termicznej zależy głównie od budowy i warunków pomiaru czujnika, przy czym różnice są znaczne. W przypadku mediów gazowych, zwłaszcza gazów stacjonarnych, równowaga powinna być utrzymywana przez co najmniej 30 minut lub dłużej; W przypadku płynów najszybszy czas powinien wynosić co najmniej 5 minut. W przypadku stale zmieniającej się temperatury w miejscu testowania, szczególnie w przypadku procesu natychmiastowej zmiany, jeśli cały proces trwa tylko 1 sekundę, wymagany jest czas reakcji czujnika na poziomie milisekund. Dlatego zwykłe czujniki temperatury nie tylko nie nadążają za szybkością zmian temperatury mierzonego obiektu, ale także powodują błędy pomiarowe ze względu na niemożność osiągnięcia równowagi termicznej. Najlepiej wybrać czujnik o szybkiej reakcji. W przypadku termopar, oprócz wpływu rurek ochronnych, głównym czynnikiem jest również średnica końca pomiarowego termopary, to znaczy im cieńszy drut termopary, tym mniejsza średnica końca pomiarowego i im krótszy jest jego termiczny czas odpowiedzi.
Zwiększona impedancja cieplna
Czujnik temperatury oporowy termicznie stosowany w wysokich temperaturach, jeśli mierzone medium znajduje się w stanie gazowym, pył i inne cząstki osadzone na powierzchni rury ochronnej topią się na powierzchni, zwiększając impedancję cieplną rury ochronnej; Jeśli mierzonym medium jest stopione, podczas użytkowania będzie się osadzać żużel, co nie tylko zwiększa czas reakcji termopary, ale także obniża wskazywaną temperaturę. Dlatego oprócz regularnej kalibracji konieczne są również regularne kontrole punktowe w celu ograniczenia błędów.
promieniowanie cieplne
Termorezystancyjny czujnik temperatury umieszczony w piecu w celu pomiaru temperatury będzie nagrzewany przez promieniowanie cieplne emitowane przez obiekty o wysokiej temperaturze. Zakładając, że gaz wewnątrz pieca jest przezroczysty i gdy różnica temperatur pomiędzy termoparą a ścianką pieca jest duża, wystąpią błędy pomiaru temperatury wynikające z wymiany energii. Ogólnie rzecz biorąc, aby zmniejszyć błędy promieniowania cieplnego, należy zwiększyć przewodzenie ciepła i sprawić, aby temperatura ścian pieca była jak najbardziej zbliżona do temperatury termopary. Ponadto w miejscu montażu termopar należy w miarę możliwości unikać promieniowania cieplnego emitowanego przez ciała stałe, tak aby nie mogło ono promieniować na powierzchnię termopar; Termopary najlepiej wyposażyć w tuleje chroniące przed promieniowaniem cieplnym.
Powyższe cztery czynniki wpływają na pomiar czujników temperatury termopary. Stosując je należy zwrócić uwagę na to, aby zapewnić jak najlepszy efekt pomiarowy w zależności od aktualnej sytuacji.