Wpływ głębokości wprowadzenia termopar na pomiar temperatury

W przemysłowych pomiarach temperatury termopary są zwykle wybierane jako przyrządy do pomiaru temperatury powyżej 0-400 stopnia. Najważniejsza jest pozycja montażu termopar, czyli dobór punktów pomiaru temperatury. Położenie punktu pomiaru temperatury musi być typowe i reprezentatywne dla procesu produkcyjnego, w przeciwnym razie straci znaczenie pomiarowe i kontrolne.
Po włożeniu termopary głębokościowej w badane miejsce, przepływ ciepła będzie generowany wzdłuż kierunku długości czujnika. Gdy temperatura otoczenia jest niska, nastąpi utrata ciepła. Powodowanie błędów pomiaru temperatury na skutek niezgodności temperatury pomiędzy termoparą a mierzonym obiektem. Krótko mówiąc, błędy spowodowane przewodzeniem ciepła są związane z głębokością wprowadzenia. Głębokość wprowadzenia zależy od materiału rury ochronnej. Ze względu na dobrą przewodność cieplną, głębokość wprowadzenia metalowych rurek ochronnych powinna być większa (około 15-20-krotności średnicy). Materiały ceramiczne mają dobre właściwości izolacyjne i można je włożyć płytiej (około 10-15-krotności średnicy).
Podstawową zasadą kontaktowego pomiaru temperatury bazującą na wpływie czasu reakcji jest to, że element pomiarowy temperatury musi osiągnąć równowagę termiczną z mierzonym obiektem. Dlatego konieczne jest zachowanie określonego czasu podczas pomiaru temperatury, aby osiągnąć równowagę termiczną między nimi. Długość czasu utrzymywania jest powiązana z czasem reakcji termicznej elementu mierzącego temperaturę. Czas odpowiedzi termicznej zależy głównie od budowy i warunków pomiaru czujnika, przy czym różnice są znaczne. W przypadku mediów gazowych, zwłaszcza gazów stacjonarnych, równowaga powinna być utrzymywana przez co najmniej 30 minut lub dłużej; W przypadku płynów najszybszy czas powinien wynosić co najmniej 5 minut. W przypadku stale zmieniającej się temperatury w miejscu testowania, szczególnie w przypadku procesu natychmiastowej zmiany, jeśli cały proces trwa tylko 1 sekundę, wymagany jest czas reakcji czujnika na poziomie milisekund. Dlatego zwykłe czujniki temperatury nie tylko nie nadążają za szybkością zmian temperatury mierzonego obiektu, ale także powodują błędy pomiarowe ze względu na niemożność osiągnięcia równowagi termicznej. Najlepiej wybrać czujnik o szybkiej reakcji. W przypadku termopar, oprócz wpływu rurek ochronnych, głównym czynnikiem jest również średnica końca pomiarowego termopary, to znaczy im cieńszy drut termopary, tym mniejsza średnica końca pomiarowego i im krótsza jest jego wartość termiczna czas odpowiedzi. Aby poprawić efektywność kalibracji, wiele przedsiębiorstw korzysta z automatycznych urządzeń kalibracyjnych do kalibracji przychodzących termopar. Jednak to urządzenie nie jest bardzo kompletne.
Wpływ promieniowania cieplnego wprowadzany jest do termopary służącej do pomiaru temperatury w piecu, która nagrzewa się poprzez promieniowanie cieplne emitowane przez obiekty o wysokiej temperaturze. Zakładając, że gaz wewnątrz pieca jest przezroczysty i gdy różnica temperatur pomiędzy termoparą a ścianką pieca jest duża, wystąpią błędy pomiaru temperatury wynikające z wymiany energii. Dlatego, aby zmniejszyć błędy promieniowania cieplnego, należy zwiększyć przewodzenie ciepła, aby było jak najbliżej temperatury termopary. Ponadto podczas montażu należy zwrócić uwagę na: ① Miejsce montażu termopary powinno w miarę możliwości unikać promieniowania cieplnego emitowanego przez ciało stałe, tak aby nie mogło ono promieniować na powierzchnię termopary; ② Termopary najlepiej wyposażyć w tuleje chroniące przed promieniowaniem cieplnym.
Wpływ zwiększonej impedancji cieplnej na termopary stosowane w wysokich temperaturach. Jeżeli mierzone medium znajduje się w stanie gazowym, pył osadzający się na powierzchni rury ochronnej będzie topił się na tej powierzchni, powodując wzrost impedancji cieplnej rury ochronnej; Jeśli mierzonym medium jest stopione, podczas użytkowania będzie się osadzać żużel, co nie tylko zwiększa czas reakcji termopary, ale także obniża wskazywaną temperaturę. Oprócz regularnej kalibracji, w celu ograniczenia błędów ważne są regularne kontrole punktowe