霍永強

摘 要：在工業(yè)的發(fā)展進程中，現(xiàn)如今我國的工業(yè)水準，已基本達到之前所預(yù)期的要求。在進行工業(yè)生產(chǎn)的時候，溫度是其中的重要一大指標，實時監(jiān)測和測定溫度也成為生產(chǎn)中的重要操作。測定溫度經(jīng)常會用到相關(guān)的測溫儀器。在測溫儀器中最常用到的就是熱電偶溫度計。這項具有優(yōu)良性能的儀器在使用過程中會存在或大或小的誤差，對測定數(shù)據(jù)的標準性和可靠性有不良影響。消除或盡可能地控制熱電偶溫度計在使用過程中產(chǎn)生的誤差，是目前存在于生產(chǎn)問題中的一大難題。

關(guān)鍵詞：熱電偶;溫度計量誤差;解決措施

前言：熱電偶溫度計是在工業(yè)生產(chǎn)中測量溫度的優(yōu)選儀器，在測量過程中具有一定的優(yōu)勢。熱電偶溫度計工作中能夠與環(huán)境產(chǎn)生直接的接觸。其結(jié)構(gòu)相對簡化，通過電信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)進行一部分操作。許多儀器要通過介質(zhì)來傳輸相應(yīng)的信號，這種傳遞過程中數(shù)據(jù)會存在較大偏差，電熱偶溫度計就避開了這種誤差的產(chǎn)生。但還是會存在一些操作和保養(yǎng)問題，導(dǎo)致熱電偶溫度計的誤差。

1.分析熱電偶溫度計量的誤差產(chǎn)生原因

1.1熱電偶安裝不合理

熱電偶溫度計的安裝問題是導(dǎo)致其計量出現(xiàn)誤差的一大源頭問題之一。由于熱電偶溫度計相對于其他的測溫機器而言比較精確靈敏，它在設(shè)備的安裝程序及穩(wěn)定性能上的要求也比其他的測溫儀器相對而言更加苛刻。在使用熱電偶溫度計進行溫度計量的過程前，需要進行熱電偶溫度計量儀器的安裝工作。在安裝這項儀器的過程中，需要考慮到多種多樣的可能性，才能將所有可能出現(xiàn)的安裝誤差都避免開來。安裝所能引起的計量誤差存在于多方面中，比如測量工作所處的地點地形地勢，會對熱電偶溫度計的基礎(chǔ)設(shè)置產(chǎn)生一定的影響。在宏觀調(diào)控上，經(jīng)度上的差異、緯度上的差異還有地勢上的差異均會導(dǎo)致熱電偶溫度計的示數(shù)值發(fā)生變化。熱電偶溫度計所插入的深度也對其計數(shù)準確度產(chǎn)生較大的影響。待測物質(zhì)及其周圍環(huán)境所發(fā)生的關(guān)系也應(yīng)該被考慮到。物質(zhì)的導(dǎo)熱性和傳熱性各不相同，所以在不同的環(huán)境溫度和導(dǎo)熱情況下，不同物質(zhì)會產(chǎn)生不一樣的溫度效果。這就導(dǎo)致熱電偶溫度計量所計量的對象具有不確定性和可變性。這些加大了計量工作的難度，也增加了計量工作中可能產(chǎn)生的誤差，對正常的測量工作產(chǎn)生不良影響。

1.2熱電偶在導(dǎo)熱方面及漏電疏漏等原因

在熱電偶的周圍，如果存在相應(yīng)的導(dǎo)熱性良好的物質(zhì)或者是其他的可以放攝熱輻射的電氣設(shè)備，那么所得出的度數(shù)就會有所影響。熱電偶溫度計本身對于溫度及其敏感，如果有具備導(dǎo)熱性內(nèi)容的物質(zhì)在其中混淆，致使實際待測物體真實的溫度發(fā)生變化，那么熱電偶溫度計的差值就會增大，不利于熱電偶溫度計的正常使用。熱電偶溫度計的漏電可能性也需要時時防備。熱電偶溫度計在被使用次數(shù)過多或使用時間過長的情況下，有可能結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，其絕緣層有老化的傾向。如果這種情況被及時發(fā)現(xiàn)，一定要及時的對熱電偶溫度計的絕緣裝置進行調(diào)整和更換，避免由于其漏電帶來的對數(shù)據(jù)記錄的影響和對工作人員生命財產(chǎn)安全的影響。

1.3熱電偶的動態(tài)響應(yīng)

熱電偶溫度計在工作的過程中需要格外注意其動態(tài)響應(yīng)程序的啟動。工作人員將熱電偶溫度計插入到待測物體中時，熱電偶溫度計的探頭裝置在與待測物體導(dǎo)熱部分之間存在相應(yīng)的電流交換及電壓感應(yīng)。當這種電流傳導(dǎo)模式到達一定的程度或到達相應(yīng)的平衡時，熱電偶溫度計才會進行溫度的測量，將待測物體的溫度顯示出來。這就是其動態(tài)響應(yīng)的過程，在此過程中，動態(tài)響應(yīng)的間隔時間和反應(yīng)程度，直接顯示出了該熱電偶溫度計的靈敏程度。動態(tài)響應(yīng)的時間越短，效果越好，則代表著熱電偶溫度計的靈敏度越高，它所測得的溫度就相應(yīng)的準確。當熱電偶溫度計的探頭無法與被待測物質(zhì)的顯溫部分達到某種電流交換，則其動態(tài)響應(yīng)就會變得遲鈍且低效。這種情境下，熱電偶溫度計的工作效率會大大降低，導(dǎo)致所測得的數(shù)據(jù)存在較大誤差。

2.分析熱電偶溫度計量產(chǎn)生誤差后的解決措施

2.1合理安裝，位置及深度須推測精確

合理的安裝熱電偶溫度計，是使熱電偶溫度計在工作過程中能夠平穩(wěn)工作且減小誤差的基礎(chǔ)。在安裝前期，工作人員應(yīng)該對待測物體的所在位置及熱電偶溫度計的感溫裝置所需要插入的深度進行具體的預(yù)估。綜合以上種種因素，尋找出最適合其安置的位置和最適合溫度計插入的深度。工作人員在進行安裝儀器操作時，應(yīng)該細數(shù)熱電偶溫度計的每一個零散部位，并且將它們按照相應(yīng)的步驟合理組裝。根據(jù)之前預(yù)估所推測出的計劃，按步驟進行嚴格的執(zhí)行。在儀器安裝完畢后可以對儀器進行試運行操作。在試運行階段，充分的記錄每時每刻所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并且估計其誤差。再不斷調(diào)整其位置及深度，以確保所記錄的實驗數(shù)據(jù)完整有效。將每一種待測物質(zhì)的類型、所處位置及所插入的深度進行詳細的記錄，并且尋找其規(guī)律。在下一次的溫度探測中，可以盡快地參考數(shù)據(jù)，將熱電偶溫度計的最佳安放位置及插入深度進行方案的擬定。這樣做既節(jié)約了時間，又提高了工作效率。

2.2熱電偶補償導(dǎo)線的應(yīng)用

在使用熱電偶測溫時，要求熱電偶的參考端溫度必須保持恒定。由于熱電偶一般長度較短，導(dǎo)致熱電偶參比端離被測對象很近。在這種情況下，參考端溫度較高且波動幅度很大。因此為了降低參考端溫度并使參考端活動趨于平穩(wěn)，應(yīng)該用較長的熱電偶，把參考端延長到溫度比較穩(wěn)定的區(qū)域?？紤]到熱電偶參考端所處溫度常在100℃以下，補償導(dǎo)線在此溫度范圍內(nèi)，具有與熱電偶相同的溫度-熱電勢關(guān)系，可以起到延長熱電偶的作用，且價格便宜，宜于敷設(shè)。用較粗直徑和電導(dǎo)率大的補償導(dǎo)線代替熱電偶線，可以減少熱電偶回路電阻，以利于動圈式顯示儀表的正常工作。在應(yīng)用熱電偶補償導(dǎo)線時，所配用的補償導(dǎo)線要在規(guī)定溫度范圍內(nèi)與該型號熱電偶擁有相同的熱點特性。要時刻注意導(dǎo)線與熱電偶銜接的部分溫度不應(yīng)超過所規(guī)定的溫度最大值。在儀表、熱電偶、補償導(dǎo)線三者相連的步驟中，要仔細分辨正負極，和每個接口的溫度是否相同，連接操作應(yīng)規(guī)范。補償導(dǎo)線的線徑選擇需要通過儀表的線路電阻要求來判斷，確保相互適配，避免熱電偶在工作期間無法發(fā)揮最大工作效率。

2.3對其動態(tài)響應(yīng)問題進行細致地解決

由于動態(tài)響應(yīng)是一個較為微觀的過程，其動作效果也具有抽象化的特征，動態(tài)響應(yīng)問題監(jiān)測具備相當?shù)睦щy。但是其表現(xiàn)形式是靈敏度，靈敏度是可以根據(jù)實際情況進行調(diào)整的。比如工作人員可以仔細分析每一步電熱溫度計的靈敏度是由什么因素引起的，應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的因素進行逐個攻破，以求于提高熱電偶溫度計測溫工作的靈敏度。如果需要加快靈敏度，溫度計熱傳感的響應(yīng)速度就需要被提升。這一點可以通過提升零間性能，適當改變接點結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。減少反應(yīng)滯后的時間，也是改善熱電偶溫度計靈敏度的重要步驟。在動態(tài)響應(yīng)誤差被降低到最小的時候，熱電偶溫度計整體性能和工作效率才會有明顯的提升。提升熱電偶溫度計的動態(tài)響應(yīng)，實際上是對其結(jié)構(gòu)的細致化研究和對其部件的更新?lián)Q代速度進行考驗。研究部門也理應(yīng)探索并制造出在配置熱電偶溫度計方面性能更加優(yōu)良的零件原料，讓使用熱電偶溫度計的計量過程更為準確可行。

3.結(jié)語

綜上所述，熱電偶溫度計在投入使用前的安裝問題需要謹慎的參考正確操作。對其導(dǎo)熱性和漏電的可能也需要適時的檢測，并且修正，使其能在正常的工作環(huán)境下進行工作。還有在操作過程中，觀察其動態(tài)響應(yīng)的相關(guān)步驟，如果存在著動態(tài)響應(yīng)上的遲鈍，則要及時對其進行整修。在日常的使用中也應(yīng)注意對儀器的保養(yǎng)，避免由于儀器的損耗而產(chǎn)生不必要的誤差。

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