Навчить, як зменшити похибку вимірювання термопар

1, Причини помилок
1. Вплив точності термопари на похибки вимірювання. Це стосується термоелектричних характеристик, стабільності та однорідності термопар.
2. Вплив характеристик індексації приладів відображення та вимірювальних схем на точність вимірювання.
3. Після укладання термопар на досліджувану поверхню вихідне температурне поле в досліджуваному місці було змінено. У цей момент температура, яку показує поверхнева термопара, більше не дорівнює температурі, коли термопара не була встановлена. Похибка, викликана теплопровідністю після укладання поверхневих термопар, називається «помилкою теплопровідності». Слід підкреслити, що точність самої термопари дає набагато менші похибки порівняно з похибками теплопровідності. Поки вибрано високоякісні матеріали для термоелектричних електродів, термоелектричні характеристики стабільні, а термопара та прилад правильно підібрані, помилки, спричинені точністю самої термопари, як правило, можна ігнорувати. Однак похибок теплопровідності важко уникнути, і вони мають вирішальне значення для вимірювання температури поверхні.
4. Якщо температура поверхні вимірюваного об’єкта змінюється, помилка, спричинена затримкою динамічного відгуку термопари від температури, називається «помилкою динамічного відгуку». Після встановлення термопари на досліджувану поверхню навколишнє середовище також буде генерувати радіаційну теплопередачу на термоелектричному електроді. Наприклад, різниця в чорноті поверхні між досліджуваним об'єктом і термоелектричним електродом створює радіаційний теплообмін. Цей тип помилки називається "радіаційна помилка теплопередачі"
2. Помилки, викликані неправильним монтажем і методами укладання.
Таким чином, похибка вимірювання поверхневих зносостійких термопар зазвичай спричинена шістьма згаданими вище факторами. Щоб визначити загальну похибку вимірювання, необхідний додатковий аналіз похибки, який можна визначити за допомогою експериментів і розрахунків.

3, Заходи та методи зменшення похибок вимірювань
1. Вибирайте термоелектричні електродні матеріали з малою теплопровідністю та малим діаметром, наскільки це можливо за умовами механічної міцності. Діаметр термоелектричного електрода зазвичай вибирають від 0.2 до 0.5 міліметрів.
2. При укладанні поверхневих термопар слід максимально усунути перешкоди конвекції. Наприклад, коли на досліджуваній поверхні є течія газу, якщо дозволяють умови, термопару можна заховати. Але важливо зазначити, що розмір канавки має бути якомога меншим, а після вбудовування поверхню пломбувального матеріалу слід відшліфувати, щоб вона вирівнювалася з вимірюваною поверхнею.
3. Під час монтажу намагатися не пошкодити температурне поле досліджуваної поверхні та геометричну форму досліджуваного об'єкта.
4. Динамічний відгук вибраної поверхневої термопари кращий під час змін робочих умов і миттєвих вимірювань.
5. Ізотермічне укладання може ефективно зменшити помилки теплопровідності. Термоелектричний електрод за вимірювальним кінцем повинен бути прокладений вздовж вимірюваної поверхні на довжину не менше ніж у 50 разів більше діаметра термоелектричного електрода. Термоелектрична ізоляція вздовж досліджуваної поверхні повинна бути тонкою, а матеріал повинен мати хорошу теплопровідність для підвищення теплопровідності між досліджуваною поверхнею та термоелектричним електродом. Після того, як термоелектричний електрод наносить вимірювану поверхню, ізоляційний шар термоелектричного електрода повинен бути товщим і добре ізольованим, щоб зменшити розсіювання тепла термоелектричного електрода в напрямку газу. Якщо опір ланцюга вимірювання термопари занадто великий, можна застосувати метод накладання товстих і тонких термоелектричних електродів. При виборі перекриття товстих і тонких термоелектричних електродів слід звернути увагу на максимальну постійність термоелектричних характеристик.
6. Вимірюючи температуру поверхні, ми завжди сподіваємося на високу точність. Щоб зменшити похибки вимірювання, можна вжити відповідних заходів відповідно до фактичних умов роботи для отримання задовільних результатів вимірювання.
7. Вимірювальний кінець поверхневої термопари повинен мати хороший тепловий контакт із вимірюваною поверхнею, а метод контакту має бути зварюванням (що стосується зварювання, дозволеного на вимірюваній поверхні). Місця зварювання не повинні мати шлакових включень або пористих губчастих структур. Місця зварювання повинні бути невеликими, забезпечуючи достатню міцність. Щоб підвищити міцність зварювання вимірювального кінця термопари, зварювальна частина термоелектричного електрода може бути трохи зміщена.
8. Вимірювальний кінець термопари натискної пружини повинен бути якомога ближче до вимірюваної поверхні. Для сферичних вимірювальних кінців вимірювальний кінець можна сплющити. Якщо теплопровідність досліджуваного об'єкта дуже низька, можна використовувати колекторну пластину з хорошою теплопровідністю.
9. Термоелектричні електродні матеріали повинні мати добрі термоелектричні властивості, стабільність і однорідність. Перед виробництвом матеріал термоелектричного електрода слід відкалібрувати, щоб забезпечити хорошу та надійну роботу.