從高溫馬弗爐硅鉬棒爐的工作原理可以看出,溫度誤差主要是由熱電偶和表觀(guān)溫度引起的。熱電偶的誤差:熱電偶根據 Seeback 效應測量溫度。將兩種不同材料的導體 A 和 B 連接成一個(gè)閉合回路。如果兩個(gè)觸點(diǎn)處于不同的溫度T0和T,回路中就會(huì )產(chǎn)生電動(dòng)勢,稱(chēng)為熱電勢。這種現象稱(chēng)為熱電效應。熱電勢是溫度T0和T的函數。如果結溫T0穩定,熱電勢是溫度T的單值函數。只有通過(guò)測量熱電勢,才能得到被測溫度T。熱電偶誤差的主要因素是:
熱電偶不穩定的影響。不穩定性是指熱電偶的分度值隨使用時(shí)間和不同工作條件的變化。在大多數情況下,這可能是導致不準確的主要原因。影響不穩定性的因素有:熱電極在高溫下的蒸發(fā)、氧化、恢復、脆化、結晶、污染等。
不均勻性的影響。一般來(lái)說(shuō),如果熱電偶是由同質(zhì)導體制成的,它的熱電勢只與兩端的溫度有關(guān)。如果熱電極材料不均勻,并且熱電極處于溫度梯度場(chǎng)中,熱電偶會(huì )產(chǎn)生一個(gè)額外的熱電勢,其大小取決于沿熱電極長(cháng)度的溫度梯度分布、不均勻的方式和程度的材料,以及熱電極在溫度場(chǎng)中的方向。
外觀(guān)誤差:外觀(guān)具有一定的精度等級,體現了外觀(guān)二次測量所允許的誤差大小。錯誤主要由以下原因引起:
非線(xiàn)性的影響,根據所形成的熱電偶的特性曲線(xiàn),可以看出構成熱電偶的兩種不同材料的熱電勢與溫度不是線(xiàn)性相關(guān)的,有的具有較大的曲率。 .因此,使用熱電偶測量溫度,非線(xiàn)性校準也很重要,處理不當會(huì )帶來(lái)誤差。
冷端溫度的影響,熱電偶產(chǎn)生的熱電功率不僅與測量端溫度有關(guān),還與冷端溫度有關(guān)。只有當冷端溫度穩定時(shí),熱電勢才與工作端溫度有關(guān)。大多數表面具有冷端溫度補償效果。如果表面工件的環(huán)境溫度變化不大,冷端溫度補償引起的誤差可以忽略不計,但當環(huán)境溫度變化很大時(shí),外觀(guān)就無(wú)法補償冷端溫度。*補償,那么也會(huì )引入一定的誤差。對于B型熱電偶,因為熱電勢在0~50℃范圍內如果小于 3μV,則不能進(jìn)行溫度補償。
從熱電偶分度表可以看出電信號處理的影響。熱電偶輸出的熱電動(dòng)勢很小。為了完成更準確的測量,除了要提高測量?jì)x的精細度外,還需要加設外部擴展電路,也會(huì )引入誤差。
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