接觸式溫度計(jì)的測(cè)溫實(shí)例
發(fā)布日期：2014-07-08
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用膨脹式溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、熱電偶和熱電阻等測(cè)量溫度時(shí)，其感溫元件必須與被測(cè)對(duì)象直接接觸。所以，把上述溫度計(jì)統(tǒng)稱(chēng)為接觸式溫度計(jì)。用接觸式溫度計(jì)測(cè)量溫度時(shí)，儀表所批示的值是感溫元件本身的溫度，一般這個(gè)溫度與被測(cè)對(duì)象的真實(shí)溫度是有差值的。本節(jié)主要討論不同測(cè)量對(duì)象的溫度測(cè)量方法、誤差產(chǎn)生的原因及其減小誤差的方法。
1、固體表面溫度的測(cè)量
在冶金、機(jī)械、能源和國(guó)防等部門(mén)，經(jīng)常涉及金屬表面溫度的測(cè)量。例如，熱處理工段中鍛件、鑄件以及各種余熱利用的熱交換器表面、氣體蒸氣管道、爐壁面等表面溫度的測(cè)量。
在于固體表面溫度受環(huán)境影響較大，一般不同于固體內(nèi)部溫度，在用接觸式溫度計(jì)測(cè)量固體表面溫度時(shí)，要在固體內(nèi)部、固體表面及周?chē)h(huán)境處于熱平衡的狀態(tài)下進(jìn)行。
表面溫度測(cè)量目前采用較多的是熱電偶，其次是熱電阻。這是因?yàn)闊犭娕季哂休^寬的測(cè)量范圍、較小的測(cè)量端，能夠測(cè)量“點(diǎn)”的溫度，而且測(cè)量準(zhǔn)確度較高。但用熱電偶測(cè)量表面溫度，至今還沒(méi)有找到一種理想的安裝方法來(lái)保證測(cè)得表面的真實(shí)溫度。其主要原因就是由于熱電偶的引入破壞了原來(lái)的溫度場(chǎng)，而儀表的批示值是溫度場(chǎng)已被破壞的表面溫度，因此產(chǎn)生了測(cè)量誤差。
（1）熱電偶與被測(cè)表面的接觸形式 熱電偶與被測(cè)表面的接觸形式基本上有4種形式：點(diǎn)接觸、片接觸、等溫線(xiàn)接觸各分立接觸。
1）點(diǎn)接觸。熱電偶的測(cè)量端直接與被測(cè)表面相接觸。
2）片接觸。先北朝鮮熱電偶測(cè)量端與導(dǎo)熱性能良好的金屬片（如銅片）焊在一起，然后再與被測(cè)表面接觸。
3）等到溫線(xiàn)接觸。熱電偶的測(cè)量端與測(cè)表面接觸后，熱電極從測(cè)量端引出再?zèng)]表面等溫線(xiàn)敷設(shè)一段距離（約50倍熱電直徑）后引出。熱電極與被測(cè)表面要用絕緣材料隔開(kāi)（表面為非導(dǎo)體除外）。
4）分立接觸。熱電偶的測(cè)量端與被測(cè)表面接觸，通過(guò)被測(cè)表面（僅對(duì)導(dǎo)體而言）構(gòu)成回路。
對(duì)于上述4種接觸形式，被測(cè)表面與兩熱電極間熱傳導(dǎo)的方式是不一樣的。點(diǎn)接觸是通過(guò)一“點(diǎn)”導(dǎo)熱，測(cè)量端的溫度梯度最大；分立接觸是通過(guò)“兩點(diǎn)”導(dǎo)熱，測(cè)量端的溫度梯度較大；片接觸是通過(guò)金屬片所接觸的那塊表面導(dǎo)熱，測(cè)量端的溫度梯度較小。因此，在相同的外界條件下，點(diǎn)接觸的導(dǎo)熱誤差最大，分產(chǎn)接觸次之，片立接觸較小。對(duì)于等溫敷設(shè)段的形式來(lái)說(shuō)崮熱電極與被測(cè)表面等溫敷高設(shè)了一段距離后才引出，導(dǎo)熱量主要由等溫敷設(shè)段供給，相應(yīng)測(cè)量端的溫度梯度比熱電極直接引出的情況要小得多。因此在這4種接觸形式中，等溫線(xiàn)接觸的測(cè)量端導(dǎo)熱誤差最小，測(cè)量的準(zhǔn)確度也就更高。
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