高溫馬弗爐硅鉬棒爐溫度系統(tǒng)誤差
由硅鉬棒爐的工作原理可以看出,其溫度誤差主要是由熱電偶和溫度指示調(diào)節(jié)儀表產(chǎn)生的。
熱電偶產(chǎn)生的誤差
熱電偶是根據(jù)塞貝克(Seeback)效應(yīng)來(lái)測(cè)量溫度的。將兩種不同材料的導(dǎo)體A、B連成閉合回路,如果使兩個(gè)接點(diǎn)處于不同的溫度T0、T,則 回路中就有電動(dòng)勢(shì)出現(xiàn),稱為熱電勢(shì),這一現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電勢(shì)是溫度T0和T的函數(shù),恒定接點(diǎn)溫度T0,則熱電勢(shì)是溫度T的單值函數(shù),只要測(cè)得熱電勢(shì) 的大小,便可得到被測(cè)溫度T[3]。熱電偶產(chǎn)生誤差的主要因素有:
1、熱電偶不穩(wěn)定性的影響[4],不穩(wěn)定性就是指熱電偶的分度值隨使用時(shí)間和使用條件的不同而引起的變化。大多數(shù)情況下,它可能是不準(zhǔn)確性的主要原因。影響不穩(wěn)定性的因素有:熱電極在高溫下?lián)]發(fā)、氧化、還原、脆化、結(jié)晶、玷污等。
2、不均勻性的影響,一般來(lái)說(shuō)熱電偶若是由均質(zhì)導(dǎo)體制成的,則其熱電勢(shì)只與兩端的溫度有關(guān),若熱電極材料不是均勻的,且熱電極又處于溫度梯度場(chǎng) 中,則熱電偶會(huì)產(chǎn)生一個(gè)附加熱電勢(shì),其大小取決于沿?zé)犭姌O長(zhǎng)度的溫度梯度分布狀態(tài),材料的不均勻形式和不均勻程度及熱電極在溫度場(chǎng)中所處的位置。
顯示儀表的誤差
顯示儀表都有一定的精度等級(jí),它說(shuō)明了儀表在二次測(cè)量中允許誤差的大小。其誤差主要有以下幾部分引起的:
1、非線性的影響[5],根據(jù)成型熱電偶的特性曲線可知,構(gòu)成熱電偶的兩種不同材料的熱電勢(shì)與溫度不成線性關(guān)系,有的曲率還比較大。因此,用熱電偶測(cè)量溫度,非線性校正也是很重要的,處理不當(dāng)將帶來(lái)誤差。
2、冷端溫度的影響,熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)不僅與測(cè)量端的溫度有關(guān),而且與冷端的溫度也有關(guān)系,只有當(dāng)冷端溫度恒定時(shí),熱電勢(shì)才只與工作端的溫 度有關(guān)。大多數(shù)儀表都有冷端溫度補(bǔ)償作用,如果儀表工作的環(huán)境溫度變化不大,對(duì)于冷端溫度補(bǔ)償所造成的誤差可忽略不計(jì),但當(dāng)環(huán)境溫度變化大時(shí),因?yàn)閮x表不 可能對(duì)冷端溫度補(bǔ)償,那么同樣會(huì)引入一定的誤差。對(duì)于B型熱電偶來(lái)說(shuō),由于在0~50℃范圍內(nèi)熱電勢(shì)小于3μV,可以不進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
3、電信號(hào)處理的影響,由熱電偶的分度表可以看出,熱電偶輸出的熱電動(dòng)勢(shì)是很小的,要想實(shí)現(xiàn)更精確的測(cè)量,除了提高測(cè)量?jī)x器的精密度外,還需加設(shè)外置放大電路,這也會(huì)引入誤差。
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