銅
121
30°C
康銅
**柜內(nèi)壁與外部的91°C溫度梯度
圖1.溫度梯度存在潛在誤差
當(dāng)熱電偶線受損(受擠壓)的部分處于較大的溫度梯度時(shí),驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可能存有誤差。誤差大小是由熱電偶線質(zhì)量所決定。
熱電偶線的等級(jí)劃分
在121°C,T型熱電偶,22AWG(美國(guó)線規(guī))的條件下:
線的等級(jí)
讀數(shù)百分比
誤差度數(shù)
標(biāo)準(zhǔn)級(jí)
0.75%
0.91°C
**
0.38%
0.46°C
Kaye級(jí)
0.21%
0.25°C
圖2 使用超高純度線
你使用的探頭始終在產(chǎn)生誤差,甚至進(jìn)行過(guò)校正的探頭。進(jìn)行過(guò)處理的高純度熱電偶在驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所產(chǎn)生的誤差比標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的熱電偶低。
熱電偶線的質(zhì)量意味著驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的成功與失敗
回答無(wú)法解釋的失敗原因
你是否經(jīng)歷過(guò)失敗的驗(yàn)證操作并且無(wú)法解釋為什麼?一次操作通過(guò)其驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn),而**次則產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果。是操作過(guò)程的問(wèn)題?是驗(yàn)證儀器的問(wèn)題?還是探頭的問(wèn)題?可能是材料和環(huán)境的綜合問(wèn)題。
在驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前,你校正熱電偶。在驗(yàn)證研究實(shí)驗(yàn)之后,你檢查過(guò)熱電偶仍在限定指標(biāo)之內(nèi)。但是,驗(yàn)證研究實(shí)驗(yàn)的結(jié)果不滿足你能接受的標(biāo)準(zhǔn),哪里出錯(cuò)了?
可能是一個(gè)或多個(gè)熱電偶損壞。在日常使用過(guò)程中,熱電偶使用不當(dāng),導(dǎo)致*終被損壞。在熱電偶線的某一固定點(diǎn)單方向地重復(fù)彎曲,或蒸汽**柜門的猛烈擠壓,是使得熱電偶線損壞的主要原因。過(guò)度地以這樣的方式擠壓熱電偶線,我們稱之為“冷加工”(
COLD WORKING)。但是,僅僅是熱電偶線的損壞,是不足以影響驗(yàn)證結(jié)果的。
由于熱電偶線受損而產(chǎn)生的誤差大小,是與蒸汽**柜柜壁產(chǎn)生的溫度梯度(如圖
1)的大小有關(guān)。在校正熱電偶時(shí)你沒(méi)有意識(shí)到這種誤差,是因?yàn)闇囟忍荻葍H在驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)過(guò)程中體現(xiàn)。并不是所有誤差全部可以在校正熱電偶時(shí)修正。
為什麼使用熱電偶?
熱電偶和熱電阻(RTD)都是非常普遍地應(yīng)用于溫度測(cè)量的傳感器。而驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)是在各種環(huán)境下進(jìn)行的,在現(xiàn)場(chǎng)傳感器大多不被小心謹(jǐn)慎地保護(hù),丟放、損傷、打結(jié)、腳踏和碾壓常有發(fā)生。由于
RTD對(duì)震動(dòng)敏感的原因,使用RTD進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),想得到可靠的精度和可重復(fù)的測(cè)量數(shù)據(jù)是非常困難的。因此對(duì)于驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)熱電偶是很合適的傳感部件。
減少探頭損壞的風(fēng)險(xiǎn)
采用多股線可減少使用實(shí)芯線而產(chǎn)生與“冷作業(yè)”相似的情況。由于線股的數(shù)量和線徑增加,可使熱電偶更加結(jié)實(shí)耐用。
減少誤差源
熱電偶的精度與制作時(shí)所用材料的純度和均勻性有關(guān)。精度在很寬的范圍內(nèi)可分為:標(biāo)準(zhǔn)級(jí)、**和
KAYE級(jí)。(見(jiàn)圖2
)。提高線的純度,可降低熱電偶受壓造成冷作業(yè)而產(chǎn)生的潛在誤差。采用高純度且多股方式生產(chǎn)的熱電偶線,其誤差明顯低于質(zhì)量差且采用實(shí)芯方式生產(chǎn)的熱電偶線。
哪個(gè)成本更高:材料?時(shí)間?
高質(zhì)量的熱電偶線,采購(gòu)成本高。然而,不必要的重復(fù)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于熱電偶線的價(jià)格。不了解冷作業(yè)的影響,你可能使多次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)失敗,并且不明其中原因,直到現(xiàn)在這樣的情況仍一再發(fā)生。這是為什麼許多公司僅進(jìn)行幾次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)后就將其熱電偶線仍掉的原因。
無(wú)論任何情況,小心使用熱電偶線總是個(gè)好的習(xí)慣。
KAYE制作T型(銅/康銅)熱電偶線規(guī)格
型號(hào)
X0258
X0255
(三股)
(7股)
線規(guī)
27 AWG
22 AWG
精度
40°C
±0.1°C
±0.1°C
121°C
±0.3°C
±0.25°C
300°C
______
±1.2°C
(僅Kapton線)
3股或7股線之間的*大偏差
40°C
*大±0.05°C; 一般±0.03°C
121°C
*大±0.3°C; 一般±0.05°C
300°C
*大±0.3°C
一般±0.15°C
(僅Kapton線)
尺寸大小
3股 截面0.042”
(1.07mm)寬
0.074”(1.88mm)長(zhǎng)
7股 截面0.095”(2.41mm)寬
0.120”(3.05mm)長(zhǎng)
應(yīng)用
特氟綸 (Teflon) 適用于*高溫度200°C,
如蒸汽**。
開(kāi)普頓 (Kapton) 適用于*高溫度350°C,
如干熱烘箱和隧道烘箱。
|
減少熱電偶誤差的線頭
使用T型熱電偶,可在驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中得到較高的精度和可重復(fù)的數(shù)據(jù)結(jié)果。
T型熱電偶在-200至400°C的被測(cè)溫度范圍內(nèi)獲得較高的精度。
在驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)進(jìn)行之前,要進(jìn)行探頭校正,來(lái)減少熱電偶熱端一致性誤差。在驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)后還要對(duì)熱電偶進(jìn)行檢查。
·
使用連續(xù)長(zhǎng)度線——無(wú)接點(diǎn)及延長(zhǎng)線。
·
使用質(zhì)量*好的線——高純度材質(zhì)的熱電偶線,可減少驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中由于溫度梯度而存在的誤差,而這種誤差在探頭校正過(guò)程中又沒(méi)有體現(xiàn)。
·
使用多股線可比實(shí)芯線減少由于冷作業(yè)因材料變化而引起的誤差。 |
KAYE提供的熱電偶線,采用*高純度和均勻性的材料制作。每軸線的嚴(yán)格檢測(cè),確保熱電偶探頭測(cè)試結(jié)果的穩(wěn)定性。每軸線提供一份一致性證書(shū)——是用戶得到熱電偶線規(guī)定精度的保證。
確定熱電偶質(zhì)量
因?yàn)?/span>KAYE的熱電偶是現(xiàn)有同類產(chǎn)品中質(zhì)量*好的,用戶可以與您目前使用的熱電偶進(jìn)行比較。比較方法有下列三種:
比較兩種未檢定熱電偶的質(zhì)量和純度
1、將KAYE熱電偶于KAYE驗(yàn)證儀的一個(gè)通道連接(設(shè)置為T型熱電偶,分辨率0.01°C)。
2、將用戶使用的熱電偶線以連續(xù)長(zhǎng)度與KAYE的另一個(gè)通道連接。
3、將溫度基準(zhǔn)儀(HTR-400)設(shè)置為121°C。
4、將兩支熱電偶熱端插如溫度基準(zhǔn)儀中。
5、將溫度標(biāo)準(zhǔn)(IRTD
400)插入溫度基準(zhǔn)儀中。
6、待兩支熱電偶穩(wěn)定后,通過(guò)驗(yàn)證系統(tǒng)讀取每支熱電偶與溫度標(biāo)準(zhǔn)的差,與溫度標(biāo)準(zhǔn)差較大的熱電偶,其一致性差,材料純度較低。
觀查冷作業(yè)時(shí)兩種線的工作情況
1
、將熱電偶線依然與KAYE儀器連接,分別在線的某段反復(fù)折撓或用錘砸,使這段線受到擠壓。
2
、使用熱噴頭緩慢移動(dòng)到受壓部位,產(chǎn)生一溫度梯度。
3
、觀看儀器的溫度讀書(shū),這樣實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,KAYE熱電偶線受溫度梯度的影響小。
實(shí)用性比較
1
、分別撓曲、彎曲并纏繞熱電偶線。
2、折撓較困難的熱電偶線易損,KAYE熱電偶線的特點(diǎn):易折撓,恢復(fù)原態(tài)不損壞。
比較理想的熱電偶結(jié)構(gòu):
·多股線可以延長(zhǎng)熱電偶?jí)勖瑴p少線擠壓誤差。
·高純度材料可減小線擠壓產(chǎn)生的誤差。
·熱電偶熱端焊接,可確保測(cè)溫的穩(wěn)定性。
·熱電偶熱端采用特氟倫密封,可隔絕濕氣并延長(zhǎng)熱電偶?jí)勖?/span>