论文部分内容阅读
[摘 要]对于温度测量仪来说，最重要的一个测量参数就是温度。然而，在进行温度测量的过程中，如果我们没有较高的精确度就会影响后期一系列的测量结果，因此，我们必须精益求精，使温度的测量更加准确。笔者在本文中以热电偶温度计为例，探讨了影响其精确度的相关因素，并分析了测量过程中应当注意的一些问题。
[关键词]热电偶温度计 精确度 影响因素 注意事项
中图分类号：TN710 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）37-0332-01
热电偶是温度测量仪表中十分常见的测温元件，它能够直接进行温度的测量，并且能够同时把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表转换成被测介质的温度。热电偶主要由热电极、绝缘套保护管和接线盒等部分组成，常与显示仪表、记录仪表和电子调节器进行配套使用。在现实生产中，由于热电偶温度计的结构相对简单、操作起来更加方便、测量范围也较宽，且热电偶元件可以直接把温度转换成电信号，有利于检测信号的远传、自动记录以及集中控制，正是由于这些优势，热电偶温度计在当前的冶金业、化工业、热能工程及计量技术方面应用十分普遍。
一、热电偶温度计的工作原理
本文所讲的热电偶温度计，它是现阶段工业生产中应用十分普遍的一种测温装置。其中的热电偶传感元件是由两根不同材质的金属线组成的，它的结构十分简单，使用起来极为方便，且精确度高，量程范围宽，能够抗振。它是由两种不同成份的导体两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中产生电动势，即为热电效应。热电偶就是利用这一原理进行温度测量的。当前，正确测量温度，并达到较高的精确度已经成为衡量计量水平的一个重要标志。在日常生产中，为了确保机械的安全生产与高效运行，我们需要随时对温度监控并进行准确的测量，才能真正满足日益增长的生产要求。因此，分析影响热电偶温度计的因素就很有必要。
二、影响热电偶温度计精确度的几个因素
（一）插入探头的深浅度
实际上，热点偶温度计插入探头的深浅度对其测量的精确度也有较大影响。因此，在进行测量的过程中，我们必须科学地选择探头的安装位置，这样才能不断地提高温度测量的精确度。比如在皮革上，我们应当使探头与之紧密接触，而对于熨皮机而言，加热板的中心温度是100℃，外围皮革的表面温度要求在80℃，因此就要看所需测的是外围温度还是中心温度，从而选择合适的热电偶插入深度。
（二）热电偶的响应时间
在使用热电偶进行温度测量的时候，切忌不能马上读取数值，而是应当注意待温度达到稳定值之后再进行读取，这个时候所得到的温度值才更加准确。一般情况下，热电偶的响应时间会随着温度的变化的快慢反应出其灵敏度，当然，响应时间越短的，其误差就会越小。
（三）周围环境热辐射
在工业生产的温度测量中，周围环境对热电偶温度计的精确度影响也是存在的，比如周围环境热辐射对测量就有实际影响，周围的热辐射越强，对热电偶测温的精确度影响越大。
（四）仪表的测量误差
事实上，在温度控制系统中的測量误差就是系统控制精度的一种度量。这里的测量误差指的是测量结果减去被测量的真值之差，由于真值无法准确地得到，所以我们常用约定真值，约定真值应当以测量不确定度来表征其所处的范围，比如对于误差较小的测量结果，我们往往容易忽视，但这恰好降低了热电偶温度计测量的精确度。
（五）热敏电阻高阻抗
热敏电阻器是敏感元件的一类，对温度相当敏感，也是高阻抗性设备，对它必须施加一些激励源，保持恒定和较高的精度。在热电偶温度计进行测量的时候，如果安装、使用不当就会在很大程度上影响其精确度，比如安装在热辐射较高的位置就会影响热电偶表面，导致测量不准确；又如部分探头如果不采用隔热封装技术，就会在某种程度上阻断金属保护管与外界的热交换等。
三、使用热电偶温度计的注意事项
（一）测量仪表的合理选择
对于绝大多数温度测量仪来说，它的功能都是基本相同的，但是其测量的精确度就有明显的差异。笔者认为，在进行温度计选择的过程中，应当在满足测量范围、工作压力及测量精度的要求下，优先选用热电偶温度计。另外，也要注意选择优质的温度检测元件。
（二）正确选择温度计算方法
通常，利用热电偶温度计进行测量温度时，计算方法需满足均质导体定律、中间导体定律及中间温度定律。除此之外，针对不同的测量值和误差标定方法，要在整个过程中最大限度的减少测量误差。
（三）热电偶温度计冷端温度补偿
一般而言，我们可以利用补偿导线把热电偶的冷端延伸到温度比较稳定的控制室内。值得注意的是，在补偿导线外部的绝缘层必须着色，这样才能方便我们在使用时配对型号，避免接错极性。
（四）探头自身不均质
我们通常所用的热电偶丝并不是均质的，由于它往往处于具有温度梯度的场合，所以其局部会产生热电动势，这样热电偶通过反复的弯曲就会造成热电偶产生畸变，如果长期在高温的情况下，就会因偶丝的劣化造成热电动势的变化。因此，我们在进行温度测量的过程中应注意观察，及时更换老化或畸变的探头，以确保测量的准确性。
四、结束语
总而言之，热电偶温度计是当今世界工业生产和科学研究中必不可少的一种温度测量仪器，因此，在使用的过程中，我们更应该追求完美，深入查找影响其精确度的具体因素，不断攻破精确度不足的难关，广泛宣传日常使用和操作中的注意事项，对容易产生较大测量误差的行为进行及时更正，选择恰当的测温位置、合理的探头插入深度、适中的探头响应时间，尽可能地避免周围环境的热辐射，确保热电偶温度计的测量误差保持在最小范围之内。同时，要对相关的测量仪表进行合理选择，正确选择温度计算方法，注重热电偶温度计冷端温度补偿等问题，只有这样才能真正提高热电偶温度计的测量精度，从而更好地为工业生产服务。
参考文献
[1]祁晶.影响热电偶温度计精确度及注意事项的分析[J]. 黑龙江科技信息，2011，04：12.
[2]许小华.热电阻温度计和热电偶温度计的比较与使用[J]. 内蒙古石油化工，2009，23：56-57.
[3]张青林.热电偶温度计中值得挖掘的几个知识点[J]. 合肥学院学报（自然科学版），2008，04：90-93.
[4]宋伟衍.影响热电偶测量准确度因素的几点分析[J]. 科技资讯，2012，06：63+65.
[关键词]热电偶温度计 精确度 影响因素 注意事项
中图分类号：TN710 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）37-0332-01
热电偶是温度测量仪表中十分常见的测温元件，它能够直接进行温度的测量，并且能够同时把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表转换成被测介质的温度。热电偶主要由热电极、绝缘套保护管和接线盒等部分组成，常与显示仪表、记录仪表和电子调节器进行配套使用。在现实生产中，由于热电偶温度计的结构相对简单、操作起来更加方便、测量范围也较宽，且热电偶元件可以直接把温度转换成电信号，有利于检测信号的远传、自动记录以及集中控制，正是由于这些优势，热电偶温度计在当前的冶金业、化工业、热能工程及计量技术方面应用十分普遍。
一、热电偶温度计的工作原理
本文所讲的热电偶温度计，它是现阶段工业生产中应用十分普遍的一种测温装置。其中的热电偶传感元件是由两根不同材质的金属线组成的，它的结构十分简单，使用起来极为方便，且精确度高，量程范围宽，能够抗振。它是由两种不同成份的导体两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中产生电动势，即为热电效应。热电偶就是利用这一原理进行温度测量的。当前，正确测量温度，并达到较高的精确度已经成为衡量计量水平的一个重要标志。在日常生产中，为了确保机械的安全生产与高效运行，我们需要随时对温度监控并进行准确的测量，才能真正满足日益增长的生产要求。因此，分析影响热电偶温度计的因素就很有必要。
二、影响热电偶温度计精确度的几个因素
（一）插入探头的深浅度
实际上，热点偶温度计插入探头的深浅度对其测量的精确度也有较大影响。因此，在进行测量的过程中，我们必须科学地选择探头的安装位置，这样才能不断地提高温度测量的精确度。比如在皮革上，我们应当使探头与之紧密接触，而对于熨皮机而言，加热板的中心温度是100℃，外围皮革的表面温度要求在80℃，因此就要看所需测的是外围温度还是中心温度，从而选择合适的热电偶插入深度。
（二）热电偶的响应时间
在使用热电偶进行温度测量的时候，切忌不能马上读取数值，而是应当注意待温度达到稳定值之后再进行读取，这个时候所得到的温度值才更加准确。一般情况下，热电偶的响应时间会随着温度的变化的快慢反应出其灵敏度，当然，响应时间越短的，其误差就会越小。
（三）周围环境热辐射
在工业生产的温度测量中，周围环境对热电偶温度计的精确度影响也是存在的，比如周围环境热辐射对测量就有实际影响，周围的热辐射越强，对热电偶测温的精确度影响越大。
（四）仪表的测量误差
事实上，在温度控制系统中的測量误差就是系统控制精度的一种度量。这里的测量误差指的是测量结果减去被测量的真值之差，由于真值无法准确地得到，所以我们常用约定真值，约定真值应当以测量不确定度来表征其所处的范围，比如对于误差较小的测量结果，我们往往容易忽视，但这恰好降低了热电偶温度计测量的精确度。
（五）热敏电阻高阻抗
热敏电阻器是敏感元件的一类，对温度相当敏感，也是高阻抗性设备，对它必须施加一些激励源，保持恒定和较高的精度。在热电偶温度计进行测量的时候，如果安装、使用不当就会在很大程度上影响其精确度，比如安装在热辐射较高的位置就会影响热电偶表面，导致测量不准确；又如部分探头如果不采用隔热封装技术，就会在某种程度上阻断金属保护管与外界的热交换等。
三、使用热电偶温度计的注意事项
（一）测量仪表的合理选择
对于绝大多数温度测量仪来说，它的功能都是基本相同的，但是其测量的精确度就有明显的差异。笔者认为，在进行温度计选择的过程中，应当在满足测量范围、工作压力及测量精度的要求下，优先选用热电偶温度计。另外，也要注意选择优质的温度检测元件。
（二）正确选择温度计算方法
通常，利用热电偶温度计进行测量温度时，计算方法需满足均质导体定律、中间导体定律及中间温度定律。除此之外，针对不同的测量值和误差标定方法，要在整个过程中最大限度的减少测量误差。
（三）热电偶温度计冷端温度补偿
一般而言，我们可以利用补偿导线把热电偶的冷端延伸到温度比较稳定的控制室内。值得注意的是，在补偿导线外部的绝缘层必须着色，这样才能方便我们在使用时配对型号，避免接错极性。
（四）探头自身不均质
我们通常所用的热电偶丝并不是均质的，由于它往往处于具有温度梯度的场合，所以其局部会产生热电动势，这样热电偶通过反复的弯曲就会造成热电偶产生畸变，如果长期在高温的情况下，就会因偶丝的劣化造成热电动势的变化。因此，我们在进行温度测量的过程中应注意观察，及时更换老化或畸变的探头，以确保测量的准确性。
四、结束语
总而言之，热电偶温度计是当今世界工业生产和科学研究中必不可少的一种温度测量仪器，因此，在使用的过程中，我们更应该追求完美，深入查找影响其精确度的具体因素，不断攻破精确度不足的难关，广泛宣传日常使用和操作中的注意事项，对容易产生较大测量误差的行为进行及时更正，选择恰当的测温位置、合理的探头插入深度、适中的探头响应时间，尽可能地避免周围环境的热辐射，确保热电偶温度计的测量误差保持在最小范围之内。同时，要对相关的测量仪表进行合理选择，正确选择温度计算方法，注重热电偶温度计冷端温度补偿等问题，只有这样才能真正提高热电偶温度计的测量精度，从而更好地为工业生产服务。
参考文献
[1]祁晶.影响热电偶温度计精确度及注意事项的分析[J]. 黑龙江科技信息，2011，04：12.
[2]许小华.热电阻温度计和热电偶温度计的比较与使用[J]. 内蒙古石油化工，2009，23：56-57.
[3]张青林.热电偶温度计中值得挖掘的几个知识点[J]. 合肥学院学报（自然科学版），2008，04：90-93.
[4]宋伟衍.影响热电偶测量准确度因素的几点分析[J]. 科技资讯，2012，06：63+65.