一、熱電偶測量誤差分析

    熱電偶的基本誤差:誤差是熱電偶本身固有的，還包括上一極標(biāo)準(zhǔn)的傳遞誤差。解決方法：可采用檢定校驗(yàn)的方法使其控制在允許偏差范圍內(nèi)，也可在實(shí)際測溫中將熱電偶偏差進(jìn)行修正，得到的真實(shí)的溫度。

    熱電偶材料不均勻性引起的誤差：此誤差和材料不均勻程度有關(guān)溫度變化越大，使熱電極各點(diǎn)溫度的差值越大，則材料不均勻性的影響也就越大。解決方法：可用退火的方法把它減弱，但無法完全消除。

    測量儀表的誤差：該誤差的大小是由儀表的精度等級決定的。

    解決方法：應(yīng)定期檢定效準(zhǔn)，保證儀表的準(zhǔn)確度等級。

    動態(tài)誤差：溫度變化后，測溫儀表來不及立即指出變化了的溫度，因而引起讀數(shù)誤差。熱電偶時間常數(shù)的大小是決定動態(tài)誤差大小的主要因素。

    解決方法：對于快送變化的溫度，由于測溫元件的熱憜性，動態(tài)誤差可能很大，須***采用小慣熱電偶或選取采樣數(shù)率較高的儀表解決。采用導(dǎo)熱性能好的材料做保護(hù)管，管壁要薄，內(nèi)徑要小。減小保護(hù)管與熱電偶測量端之間的空氣間隙。增加測量端介質(zhì)的流速，加快對流傳熱。

    絕緣不良引起的誤差：熱電偶使用時兩熱電極間以及它們和大地之間應(yīng)有良好的絕緣，不然將會有熱電勢損耗，直接影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，嚴(yán)重時會影響儀表的正常運(yùn)行。

    解決方法：把熱電偶的引線接在鐵管內(nèi)，并將鐵管接地。把熱電偶懸空，熱電偶不與爐壁的耐火磚接觸。把參考端接地，在熱電偶(或補(bǔ)償導(dǎo)線)輸出端的一端，通過一個容量足夠大的電容接地。用屏蔽的方法，可使泄漏的電流經(jīng)過金屬屏蔽物直接接地，不在流入測量回路，從而消除干擾誤差。

    熱交換引起的誤差。熱電偶測溫時，存在著復(fù)雜的熱交換過程。由于溫度的多次傳遞，測量端的溫度并不與被測介質(zhì)溫度完全一致，因此產(chǎn)生測量誤差?？朔椒ㄓ袃煞N：一是確定傳遞誤差的大小，進(jìn)行修正。二是采取措施，使傳熱誤差減小到允許范圍內(nèi)。

    輻射誤差解決方法：在管壁外面敷設(shè)絕熱層，減小管壁與被測介質(zhì)的溫差。減小保護(hù)管的外徑以及保護(hù)管、熱電極的黑度(輻射)系數(shù)。在熱電偶管壁間加裝防輻射罩，以減小之間的直接輻射。增加被測介質(zhì)流經(jīng)熱電偶測量端的流速，增加對流傳熱。

    安裝不正確引入的誤差：熱電偶的安裝是否正確合理，對測量結(jié)果有著重要影響。

    解決方法：熱電偶處于能夠真正代表被測介質(zhì)溫度的地方。熱電偶應(yīng)有足夠的插入深度，一般不少于熱電偶保護(hù)管外徑的8～10倍。防止熱損失。保護(hù)管露外部應(yīng)盡可能短，并加保溫層。若被測介質(zhì)具有負(fù)壓，熱電偶安裝須***嚴(yán)格密封，以免外界冷空氣進(jìn)入影響測量的準(zhǔn)確性。安裝地點(diǎn)，應(yīng)盡量避開其熱源、強(qiáng)磁場、電場的干擾。

    現(xiàn)場使用引入的測量誤差。參考端溫度過高引入的測量誤差;參考端溫度過高的測量誤差分析; 因?yàn)檠a(bǔ)償導(dǎo)線在(0～100)℃范圍內(nèi)，補(bǔ)償導(dǎo)線熱電特性與熱電偶的熱電特性相同。超過此溫度范圍，補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶熱電特性相差很大，從而造成測量誤差。

    解決方法：熱電偶保護(hù)管與爐壁之間的空隙應(yīng)使用絕熱物堵塞，避免爐溫的熱輻射，使參考端保持在100℃以內(nèi)。

    補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶接反引入的測量誤差;熱電偶與補(bǔ)償導(dǎo)線極性接反測量誤差分析; 補(bǔ)償導(dǎo)線有正負(fù)之分，接反起不到補(bǔ)償作用，而且還會造成更大的誤差。根據(jù)中間溫度定律，如圖如果接法正確儀表接收到的熱電勢E總為：