热电偶误差分析及解决方法

　　正确使用热电偶不仅可以准确得到测量温度的数值，从而保证产品合格，而且还可节省热电偶的材料消耗，既节省资金又能保证产品质量。安装不正确，热导率和时间滞后等误差，是热电偶在使用中的主要误差。

　　热电偶的基本误差：误差是热电偶本身固有的，还包括上一级标准的传递误差。解决方法：可采用检定校验的方法使其控制在允许偏差范围内，也可在实际测温中将热电偶偏差进行修正，得到的真实的温度。

　　热电偶材料不均匀性引起的误差：此误差和材料不均匀程度有关温度变化越大，使热电极各点温度的差值越大，则材料不均匀性的影响也就越大。解决方法：可用退火的方法把它减弱，但无法完全消除。

　　测量仪表的误差：该误差的大小是由仪表的精度等级决定的。

　　解决方法：应定期检定校准，保证仪表的精确度等级。

　　动态误差：温度变化后，测温仪表来不及立即指出变化了的温度，因而引起读数误差。热电偶时间常数的大小是决定动态误差大小的主要因素。

　　解决方法：对于快送变化的温度，由于测温元件的热惰性，动态误差可能很大，必须采用小管热电偶或选取采样数率较高的仪表解决。采用导热性能好的材料做保护管，管壁要薄，内径要小。减小保护管与热电偶测量端之间的空气.间隙。增加测量端介质的流速，加快对流传热。

　　绝缘不良引起的误差：热电偶使用时两热电极间以及它们和大地之间应有良好的绝缘，不然将会有热电势损耗，直接影响测量结果的准确性，严重时会影响仪表的正常运行。

　　解决方法：把热电偶的引线接在铁管内，并将铁管接地。把热电偶悬空，热电偶不与炉壁的耐火砖接触。把参考端接地，在热电偶(或补偿导线)输出端的一端，通过一个容量足够大的电容接地。用屏蔽的方法，可使泄漏的电流经过金属屏蔽物直接接地，不再流入测量回路，从而消除干扰误差。

　　热交换引起的误差。热电偶测温时，存在着复杂的热交换过程。由于温度的多次传递，测量端的温度并不与被测介质温度完全一致，因此产生测量误差。克服方法有两种：一是确定传递误差的大小，进行修正。二是采取措施，使传热误差减小到允许范围内。

　　辐射误差解决方法：在管壁外面敷设绝热层，减小管壁与被测介质的温差。减小保护管的外径以及保护管、热电极的黑度(辐射)系数。在热电偶管壁间加装防辐射置，以减小之间的直接辐射。增加被测介质流经热电偶测量端的流速，增加对流传热。

　　安装不正确引入的误差：热电偶的安装是否正确合理，对测量结果有着重要影响。

　　解决方法：热电偶处于能够真正代表被测介质温度的地方。热电偶应有足够的插入深度，一般不少于热电偶保护管外径的8~10倍。防止热损失。保护管露外部应尽可能短，并加保温层。若被测介质具有负压，热电偶安装必须严格密封，以免外界冷空气进入影响测量的准确性。安装地点，应尽量避开其热源、强磁场、电场的干扰。

　　现场使用引入的测量误差。参考端温度过高引入的测量误差;参考端温度过高的测量误差分析;因为补偿导线在(0~100)C范围内，补偿导线热电特性与热电偶的热电特性相同。超过此温度范围，补偿导线与热电偶热电特性相差很大，从而造成测量误差。

　　解决方法：热电偶保护管与炉壁之间的空隙应使用绝热物堵塞，避免炉温的热辐射，使参考端保持在100°C以内。