接觸式溫度計的測溫實(shí)例
發(fā)布日期：2014-07-08
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用膨脹式溫度計、壓力式溫度計、熱電偶和熱電阻等測量溫度時，其感溫元件必須與被測對象直接接觸。所以，把上述溫度計統(tǒng)稱為接觸式溫度計。用接觸式溫度計測量溫度時，儀表所批示的值是感溫元件本身的溫度，一般這個溫度與被測對象的真實(shí)溫度是有差值的。本節(jié)主要討論不同測量對象的溫度測量方法、誤差產(chǎn)生的原因及其減小誤差的方法。
1、固體表面溫度的測量
在冶金、機(jī)械、能源和國防等部門，經(jīng)常涉及金屬表面溫度的測量。例如，熱處理工段中鍛件、鑄件以及各種余熱利用的熱交換器表面、氣體蒸氣管道、爐壁面等表面溫度的測量。
在于固體表面溫度受環(huán)境影響較大，一般不同于固體內(nèi)部溫度，在用接觸式溫度計測量固體表面溫度時，要在固體內(nèi)部、固體表面及周圍環(huán)境處于熱平衡的狀態(tài)下進(jìn)行。
表面溫度測量目前采用較多的是熱電偶，其次是熱電阻。這是因?yàn)闊犭娕季哂休^寬的測量范圍、較小的測量端，能夠測量“點(diǎn)”的溫度，而且測量準(zhǔn)確度較高。但用熱電偶測量表面溫度，至今還沒有找到一種理想的安裝方法來保證測得表面的真實(shí)溫度。其主要原因就是由于熱電偶的引入破壞了原來的溫度場，而儀表的批示值是溫度場已被破壞的表面溫度，因此產(chǎn)生了測量誤差。
（1）熱電偶與被測表面的接觸形式 熱電偶與被測表面的接觸形式基本上有4種形式：點(diǎn)接觸、片接觸、等溫線接觸各分立接觸。
1）點(diǎn)接觸。熱電偶的測量端直接與被測表面相接觸。
2）片接觸。先北朝鮮熱電偶測量端與導(dǎo)熱性能良好的金屬片（如銅片）焊在一起，然后再與被測表面接觸。
3）等到溫線接觸。熱電偶的測量端與測表面接觸后，熱電極從測量端引出再沒表面等溫線敷設(shè)一段距離（約50倍熱電直徑）后引出。熱電極與被測表面要用絕緣材料隔開（表面為非導(dǎo)體除外）。
4）分立接觸。熱電偶的測量端與被測表面接觸，通過被測表面（僅對導(dǎo)體而言）構(gòu)成回路。
對于上述4種接觸形式，被測表面與兩熱電極間熱傳導(dǎo)的方式是不一樣的。點(diǎn)接觸是通過一“點(diǎn)”導(dǎo)熱，測量端的溫度梯度最大；分立接觸是通過“兩點(diǎn)”導(dǎo)熱，測量端的溫度梯度較大；片接觸是通過金屬片所接觸的那塊表面導(dǎo)熱，測量端的溫度梯度較小。因此，在相同的外界條件下，點(diǎn)接觸的導(dǎo)熱誤差最大，分產(chǎn)接觸次之，片立接觸較小。對于等溫敷設(shè)段的形式來說崮熱電極與被測表面等溫敷高設(shè)了一段距離后才引出，導(dǎo)熱量主要由等溫敷設(shè)段供給，相應(yīng)測量端的溫度梯度比熱電極直接引出的情況要小得多。因此在這4種接觸形式中，等溫線接觸的測量端導(dǎo)熱誤差最小，測量的準(zhǔn)確度也就更高。
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