L'influenza della profondità di inserimento delle termocoppie sulla misurazione della temperatura

Nella misurazione della temperatura industriale, le termocoppie sono generalmente selezionate come strumenti di misurazione della temperatura per temperature superiori a 0-400 gradi. La posizione di installazione delle termocoppie, ovvero la selezione dei punti di misurazione della temperatura, è la più importante. La posizione del punto di misurazione della temperatura deve essere tipica e rappresentativa del processo di produzione, altrimenti perderà il significato di misurazione e controllo.
Quando si inserisce una termocoppia di profondità nella posizione testata, verrà generato un flusso di calore lungo la direzione della lunghezza del sensore. Quando la temperatura ambiente è bassa, si verificherà una perdita di calore. Causando errori di misurazione della temperatura dovuti all'incoerenza della temperatura tra la termocoppia e l'oggetto misurato. In breve, gli errori causati dalla conduzione del calore sono correlati alla profondità di inserimento. La profondità di inserimento è correlata al materiale del tubo protettivo. Grazie alla sua buona conduttività termica, la profondità di inserimento dei tubi protettivi metallici dovrebbe essere più profonda (circa 15-20 volte il diametro). I materiali ceramici hanno buone prestazioni di isolamento e possono essere inseriti in modo più superficiale (circa 10-15 volte il diametro).
Il principio di base della misurazione della temperatura di contatto basata sull'influenza del tempo di risposta è che l'elemento di misurazione della temperatura deve raggiungere l'equilibrio termico con l'oggetto misurato. Pertanto, è necessario mantenere un certo periodo di tempo durante la misurazione della temperatura per raggiungere l'equilibrio termico tra i due. La durata del tempo di mantenimento è correlata al tempo di risposta termica dell'elemento di misurazione della temperatura. Il tempo di risposta termica dipende principalmente dalla struttura e dalle condizioni di misurazione del sensore, con differenze significative. Per i mezzi gassosi, in particolare i gas stazionari, l'equilibrio deve essere mantenuto per almeno 30 minuti o più; per i liquidi, il tempo più rapido dovrebbe essere di almeno 5 minuti. Per il sito di prova in costante cambiamento di temperatura, in particolare il processo di cambiamento istantaneo, se l'intero processo è di solo 1 secondo, il tempo di risposta del sensore deve essere nell'ordine dei millisecondi. Pertanto, i normali sensori di temperatura non solo non riescono a tenere il passo con la velocità di variazione della temperatura dell'oggetto misurato, ma producono anche errori di misurazione a causa dell'incapacità di raggiungere l'equilibrio termico. È meglio scegliere un sensore con una risposta rapida. Per le termocoppie, oltre all'influenza dei tubi di protezione, anche il diametro dell'estremità di misura della termocoppia è il fattore principale, ovvero più sottile è il filo della termocoppia, più piccolo è il diametro dell'estremità di misura e più breve è il suo tempo di risposta termica. Per migliorare l'efficienza della calibrazione, molte aziende utilizzano dispositivi di calibrazione automatica per calibrare le termocoppie in arrivo. Tuttavia, questo dispositivo non è molto completo.
L'influenza della radiazione termica viene inserita nella termocoppia utilizzata per la misurazione della temperatura nel forno, che viene riscaldata dalla radiazione termica emessa da oggetti ad alta temperatura. Supponendo che il gas all'interno del forno sia trasparente e quando la differenza di temperatura tra la termocoppia e la parete del forno è grande, si verificheranno errori di misurazione della temperatura dovuti allo scambio di energia. Pertanto, al fine di ridurre gli errori di radiazione termica, la conduzione del calore dovrebbe essere aumentata per essere il più vicino possibile alla temperatura della termocoppia. Inoltre, durante l'installazione, si dovrebbe anche prestare attenzione a: ① La posizione di installazione della termocoppia dovrebbe evitare il più possibile la radiazione termica emessa dal solido, in modo che non possa irradiare sulla superficie della termocoppia; ② Le termocoppie sono meglio equipaggiate con manicotti di schermatura della radiazione termica.
L'effetto dell'aumento dell'impedenza termica sulle termocoppie utilizzate ad alte temperature. Se il mezzo misurato è in uno stato gassoso, la polvere depositata sulla superficie del tubo protettivo si scioglierà sulla superficie, causando un aumento dell'impedenza termica del tubo protettivo; Se il mezzo misurato è una fusione, si verificherà un deposito di scorie durante l'uso, che non solo aumenta il tempo di risposta della termocoppia, ma abbassa anche la temperatura indicata. Oltre alla calibrazione regolare, sono importanti controlli a campione regolari per ridurre gli errori