鎧裝熱電偶測量誤差及注意事項

　　在現有的測溫系統中，常用的溫度傳感器—鎧裝熱電偶，因其結構簡(jiǎn)單，往往被誤認為“熱電偶兩根線(xiàn)，接上就完事”，其實(shí)并非如此。 熱電偶的結構雖然簡(jiǎn)單，但在使用中仍然會(huì )出現各種問(wèn)題。例如：安裝或使用方法不當，將會(huì )引起較大的測量誤差，甚至檢定合格的熱電偶也會(huì )因操作不當，在使用時(shí)不合格，在滲碳等還原性氣氛中，如果不注意，K型熱電偶也會(huì )因選擇性氧化而超差。

　　為了提高測量精度，減少測量誤差，延長(cháng)熱電偶使用壽命，要求使用者不僅應具備儀表方面的操作技能，而且還應具有物理、化學(xué)及材料等多方面知識。作者根據多年實(shí)踐，并參閱有關(guān)資料較詳細地介紹熱電偶的測量誤差及其注意事項。

　　鎧裝熱電偶絲不均質(zhì)影響

　?。?）熱電偶材質(zhì)本身不均質(zhì)

　　熱電偶在計量室檢定時(shí)，按規程要求，插入檢定爐內的深度只有300mm。因此每支熱電偶的檢定結果，確切的說(shuō)只能體現或主要體現出從測量端開(kāi)始300mm長(cháng)偶絲的熱電行為，然而，當熱電偶的長(cháng)度較長(cháng)時(shí)，則大部分偶絲處于高溫區，如果熱電偶絲是均質(zhì)的，那么依據均質(zhì)回路定則，測量結果與長(cháng)度無(wú)關(guān)。然而，熱電偶絲并非均質(zhì)，尤其是廉金屬熱電偶絲其均質(zhì)性較差，又處于具有溫度梯度的場(chǎng)合，那么其局部將產(chǎn)生熱電動(dòng)勢，該電動(dòng)勢稱(chēng)為寄生電勢。由寄生電勢引起的誤差稱(chēng)為不均質(zhì)誤差。

　　在現有的貴金屬、廉金屬熱電偶檢定規程中，對熱電偶的不均質(zhì)尚未作出規定，只有在熱電偶絲材標準中，對熱電偶絲的不均勻性有一定要求。對廉金屬熱電偶采用首尾檢定法求出不均勻熱電動(dòng)勢。正規熱電偶絲材生產(chǎn)廠(chǎng)，均按國家標準要求，生產(chǎn)出不均勻熱電動(dòng)勢符合要求的產(chǎn)品。

　?。?）熱電偶絲經(jīng)使用后產(chǎn)生的不均質(zhì)

　　對于新制的熱電偶，即使是不均勻熱電動(dòng)勢能滿(mǎn)足要求，但是，反復加工、彎曲致使熱電偶產(chǎn)生加工畸變，也將失去均質(zhì)性，而且使用中熱電偶長(cháng)期處于高溫下也會(huì )因偶絲的劣化而引起熱電動(dòng)勢變化，例如：插入工業(yè)爐中的熱電偶，將沿偶絲長(cháng)度方向發(fā)生劣化，并隨溫度增高，劣化增強，當劣化的部分處于具有溫度梯度的場(chǎng)所，也將產(chǎn)生寄生電動(dòng)勢疊加在總熱電動(dòng)勢中而出現測量誤差。

　　作者在實(shí)踐中發(fā)現有的熱電偶經(jīng)計量部門(mén)檢定合格的產(chǎn)品（多為廉金屬熱電偶）到現場(chǎng)使用時(shí)卻不合格。再返回到計量部門(mén)檢定仍然合格，其中主要原因就是偶絲不均質(zhì)引起的。生產(chǎn)熱電偶的技術(shù)人員都切身體會(huì )到，熱電偶的不合格率也隨其長(cháng)度的增加而增加。皆是受熱電偶絲材不均質(zhì)的影響?？傊?，由不均質(zhì)即寄生電動(dòng)勢引起的誤差，取決于熱電偶絲自身的不均質(zhì)程度及溫度梯度的大小，對其定量極其困難。