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如何检验热电偶测量值的准确性

时间:2015-06-24      阅读:1953

 方案:一般,测量温度高于300℃的热电偶,其校验原理及校验装置主要由管式电炉、冰点槽、切换开关、电位差计及标准热电偶等组成。管式电炉是用绕在一根陶瓷管子上的电阻丝加热的,管子的内径为50~60mm,管子的长度为600~l000mm。要求管内温度场稳定,有l00mm左右的恒温区。读数时要求恒温区的温度变化每分钟不得超过0.2℃,否则不能读数。通过调自耦变压器改变电压来改变校验点温度。目前,也常用晶闸管以及自动温控装量来控制校验温度点。电位差计的度等级不得低于0. 05级。
 
校验时,把被校热电偶与S分度号标准热电偶(其度等级视被校热电偶的要求而定)的热端放到管式电炉恒温区内测量温度,比较两者的测量结果。被校热电偶与标准热电偶的热端绑扎在一起,插到管式电炉的恒温区中。校验K分度号、E分度号热电偶时套上石英套管,然后与被校热电偶用镍丝绑扎在一起,插到管式电炉内的恒温区。为保证被校热电偶与标准热电偶的热端处于同一温度,能把这两支热电偶的热端放在金属镍块的两个孔中,再将镍块放于炉中恒温区。热电偶放入炉中后,炉口应用石棉绳堵严。热电偶插入炉中的深度一般为300mm,长度较短的热电偶的插入深度可适当减小,但不得小于150mm。将热电偶的冷端置于冰点槽中,以保持O℃。用自耦变压器调节炉温,当炉温达到校验温度点±10℃范围内,且每分钟的温度变化不超过0.2℃时,就可用电位差计测量热电偶的热电动势。在每一个校验温度点上,对标准热电偶和被校热电偶热电动势的读数顺序是:标准→ 被校1→ ……→ 被校n→ 被校→ ……→ 被校1→ 标准,读数都不得少于4次。然后求取电动势读数平均值,并查分度表。zui后通过比较得出被校热电偶在各校验温度点上的温度误差。计算时标准热电偶热电动势的误差也需讣入。
 
例如,在600℃附近校验热电偶,标准热电偶的热电动势读数平均值为5. 252mV,标准热电偶证书中写明,在热端为600℃、冷端为0℃时的热电动势为5.242mV,而分度表上,热端为600℃、冷端为0℃时,热电动势是5.239mV。
 
首先算出标准热电偶在600℃时的电动势误差ΔE=5.242-5.239=0.003mV,可见标准热电偶的电动势值相对于分度表值是偏高的,因此要把标准热电偶的读数平均值减去该电动势误差,即5.252-0.003=5.249mV。然后从分度表中查出5.249mV相对应的温度是601℃,此温度即为标准热电偶与被校热电偶的真实温度。
 
用被校热电偶的热电动势平均读数从分度表中查出相对应的温度,并将它与601℃进行比较,即可得到在601℃时被校热电偶的温度误差。
 
其他点的校验也按上述步骤进行,以求得热电偶在各校验温度点上的温度误差。经校验,如误差超出允许误差范围,则此热电偶不能使用。

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