徐薇薇
大唐东北电力试验研究院有限公司 吉林长春 130000
摘要：热电偶测温采集精度受多种因素的影响，本文通过对热电特性的不稳定、测量温度点、响应时间等几方面分析和阐述了可能产生误差的原因和优化方法，从而提高热电偶测温精度。
关键词：热电偶测温；影响因素；优化方法
前言
温度是表征物体冷热程度的物理量。测温的方式可以分为接触式测量和非接触式测量。非接触式测量指的是测量过程中，传感器不与被测物体直接接触，而是利用物体的辐射能量随温度的变化情况来检测。接触式测量指的是传感器与被测量物体直接接触，感受到物体的温度变化。
热电偶温度计主要是由两个部分组成，其中一个就是感温元件。感温元件作为热电偶温度计中非常重要的一个元件，其功能也非常重要。感温元件也是由两个部分组成。组成它主要是由两种不同材料的导体或者半导体组成。这两种材料在工作的时候会形成一种闭合电路。
1技术优势
热电偶作为温度测量装置，可以广泛用于工业生产，因此，它与自己拥有的多种技术优势有着密不可分的关系。热电偶的技术优势体现在以下几个方面:一是其测量范围较宽，整体性能相对稳定。二是热电偶在温度测量上准确度高。在温度测量过程中，热电偶可以与被检测对象直接接触，因此测量温度更加精准。第三，热电偶热响应时间比较快，对温度变化反应非常灵活。第四，热电偶可以在-40℃到+1600℃的区间范围内进行连续温度测量。第五，热电偶结构简单，寿命长，安全可靠。
2测温精度的影响因素
2.1热电特性不稳定
人们长时间使用热电偶温度计，热电偶温度计的热电特性就会受到影响。在人员日常的使用中，热电偶温度计必然会受到外界环境因素的影响，通过这种影响使得热电偶温度计的稳定性发生变化，而这种稳定性的变化带来的影响就极大地降低了测量的准确性。因此，就造成了热电偶温度计在实际工作的时候测量到的温度无法与真实温度一致。主要影响热电偶稳定性的因素有：首先是被检测物的腐蚀和污染。众所周知，热电偶温度计在对被测物进行测量和计量时必然会接触被测物，但这些被测物一旦受到腐蚀或者污染，热电偶温度计在对其进行检定或校准时也会受到一定的影响，从而导致热电偶温度计受到一定的影响，稳定性也就逐步下降。其次，是热电极在使用的过程中因为外力的影响变形，这种变形又形成了一种形变应力，从而使得热电偶在工作时测量的参数不准确。
热电偶温度计在平时的使用中极容易受到外力的影响，但是想要排除这种影响又是一种极为困难的事情，而热电偶温度计受到外力影响的程度也是非常大，在受到外力影响后的热电偶温度计就会产生形变应力，通过这种形变应力，热电偶温度计就会发生变形，从而无法准确地计量温度参数。然后是热电偶温度计暴露在空气中形成氧化。这种氧化的过程对于热电偶温度计来说也是一种重要的影响因素。因为热电偶温度计作为一种测量器械，其准确性很大程度与受氧化有关系。但是热电偶温度计工作时又会难免接触外界空气，因此，形成氧化的一个过程就很容易发生。氧化过后的热电偶温度计会出现测量参数不准确的情况。
2.2测量温度点影响
在热电偶温度计的工作过程中，选择一个合适的温度点进行测量也是一件非常重要的事情。众所周知，测量温度不能够进行全面的测试，这在极大程度上影响了测量的准确性又浪费了资源。因此，在使用热电偶温度计进行测量时就需要选取一个合适的温度点进行测量。这个温度点必须是具有代表性的。如果温度点的位置选择不当，就会使整个测量过程变得毫无意义。并且在测量的时候，热电偶温度计的测量深度也很大程度上决定了测量的准确性。由于外界环境的千差万别，导致内部的环境温度也会造成影响，这种影响是不可避免的。因此，热电偶温度计在进行测量时就会产生不可避免的测量误差。并且对于不同材质的被测物来说，也会产生不同程度的温差。例如金属材质的保护管，因为金属的导热性能是极好的，因此在测量温度时也会因为其良好的导热性能产生误差，所以在对金属材质的保护管进行测量时就需要将热电偶温度计再深入一些，通过这样的方式才能更好地减少误差。而陶瓷材质的保护管则不具备好的导热性能，因此在测量的时候将热电偶温度计插入浅一点，以此来减小误差。
2.3响应时间影响
热电偶温度计在测量温度时，测量端受热或受冷产生温度变化从而产生热电动势，仪表才会指示出温度，这个过程是需要一定的响应时间的。特别是当热电偶温度计插入到阶梯性变化的温场中测温时，热电偶指示的温度不会立即显示，而是逐渐变化，直到测量端接收热量和释放热量达到平衡后，才会有稳定的温度示值。在热电偶温度计插入到被测介质到指示值稳定以前的这个不稳定的过程中，热电偶的瞬时示值与稳定后的示值是存在偏差的，这个偏差称为热电偶动态响应误差。热响应时间的快慢很大程度上决定了测量的准确性，热电偶的动态响应速度越快，动态误差就越小。因此，想要更好地控制热响应时间就需要掌握影响其速度的因素。影响响应时间的因素有以下几种：一是被测介质。通过实践可知，不同的介质下热响应时间是不一样的，例如在静止的气态介质中，花费的时间需要将近0.5小时才能完整，而静止的液态环境中只需要短短的5分钟时间。二是热电偶的材料。不同型号的热电偶材料不同，导热性不同。三是热电偶的结构、尺寸。相同材料的热电偶保护套管的直径越粗，管壁越厚，其导热性越差。因此，在选择热电偶时就需要选择反应时间快的热电偶，从而测量出更精准的参数。
结束语
热电偶在使用中受多种因素的影响，必然会产生测量误差，使测量结果的准确度降低。为此，必须分析测量误差的主要原因，找到合理可行的方法和技术措施，将产生误差的可能性降到最低，从而提高热电偶测温结果的准确性。
参考文献：
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