熱電偶溫度計量常見問題的處理措施探討

徐詩偉+陳鋅+鄧學哲

摘 要：工業生產中溫度是必不可少的控制因素，對工業生產的意義重大。為了實現精確化控制溫度，熱電偶測溫儀表應用越來越廣泛。熱電偶溫度傳感器能夠直接與環境接觸，省去中間介質的傳遞，溫度測量更精確，誤差更小。而且熱電偶結構簡單，造型可根據需求隨意變化，操作簡單，性價比很高。但是，熱電偶的使用需要嚴格的操作規程，一旦使用不規范，或保養不到位，熱電偶就會產生溫量計量誤差，給工業生產帶來困擾。因此，對熱電偶的誤差來源進行分析并尋找解決對策是十分必要的。

關鍵詞：熱電偶溫度計量常見問題的處理措施探討

1.熱電偶工作原理

熱電偶進行測溫時，利用塞貝克效應（Seebeckeffect），將不同熱導體間的溫度差轉化成電信號，再利用二次儀表轉化為我們直觀看到的溫度顯示值。當溫度差越大時，不同導體間的電流就會越強，產生的電信號也越強，兩者成正相關。強溫差使得強電流產生強大的電信號，從而在儀表上可以看到由強溫差轉化而來的測溫值。熱電偶具有準確度高，靈敏性高，測溫響應時間短，并可以直接接觸待測物質等優點。同時，熱電信號可以遠距離發送，為工業自動化控制的實現提供助力。但是，熱電偶隨著使用頻率的增多，精確度會逐漸下降，需要不斷進行誤差來源追溯，加強維護、保養和校正，才能將超差有效的避免，提高熱電偶的測溫質量和精確度。

2.熱電偶溫度計量的常見問題

2.1溫度計量儀表達到上限溫度，儀表數值最大化

溫度計量操作人員在對熱點偶溫度儀器開展對接工作的時候，儀表的指針經常會出現溫度快速上升的現象。在發現這種情況的時候，需要技能操作人員及時對此時的熱電偶系統是否出現短路、斷路的問題進行檢查。但是在實際操作中，技能操作人員憑借自己的經驗盲目認為是熱電偶自身發生損壞導致溫度儀器的溫度上升，缺乏進一步的檢驗工作。

2.2用戶缺乏熱電偶更換操作的專業知識技能

在熱電偶處于正極和負極兩端的時候，用戶在進行熱電偶更換操作的時候無法分清楚相應的標識，導致在線路的對接操作中，常常會進行熱電偶儀器的正負反向操作，導致儀表的計量指針發生反向指示的現象。另外，大多數的溫度計量用戶缺乏專業的溫度計量操作水平，無法有效應用溫度計量。在進行更換熱電偶的時候還會存在正負極連接正確，但是補償導線出現接反的現象，且這種接反的現象是很難被察覺出來的，影響了儀表的實際測量溫度呈現。

2.3全浸式的溫度插入深度不夠

現階段溫度計量工作中應用的標準是全浸式的水銀溫度，在具體的操作中要求相關測量人員將溫度計插入足夠的深度。在具體的操作中你容易出現測量溫度計的測量溫度和實際穩定度較大偏差的現象，影響了溫度計量檢定結果的準確。

3.熱電偶溫度計量常見問題的處理措施

3.1合理選擇測溫點與插入深度

熱電偶測溫，位置和深選擇至關重要。為保證測量準確，要對待測環境進行數據采集分析總結，尋找最佳的檢測點來消除測溫誤差，從而達到溫度監測和控制的作用。對于最佳的插入深度，要從熱電偶本身結構、材質和保護材質、密封性等方面綜合考慮，進行深度檢測實線并總結數據變化規律，利用其它工具對其進行分析，從而將最佳深度數據確定下來。對于測量環境的不同，熱電偶插入深度確定同樣需要實驗確定，才能有效避免測溫誤差超差問題的出現。

3.2熱輻射及導熱問題的修正

熱輻射誤差修正方法如下：一是通過對流形式來降低輻射熱；二是通過隔離措施控別熱交換。導熱誤差的修正于是五殺基本雷同，可以加強對流或者采取措施降低導熱的方法來實現。

3.3熱電偶動態響應問題的修正

熱電偶動態響應強弱是其靈敏性的表現。提高靈敏性，才能加快熱響應速度。可以從加快熱傳感響應速度和調小滯后時間兩方面來校正。研究結果表明，熱電偶熱響應越快，其接點體積越細小，接觸面越大。因此，進行校正時，可以改變檢測端外形，使熱電偶接點體積精細化，還要與待測液的接觸面積增大，從而縮小熱電偶的熱響應滯后時間。此外，采用導熱性能強，熱響應快的材質作熱電偶傳感器，將動態響應誤差降至安全標準內，才能將熱電偶的最佳性能發揮出來。

3.4測量系統漏電問題的修正

熱電偶測溫系統有電流變，絕緣層容易老化，必須定期維護、檢查和保養，才能避免漏電誤差。此外，還可增大熱電偶直徑，加厚保護層等方法來避免誤差超差。

3.5加強對溫度計量設備的檢測

溫度計量設備的管理放置對周圍環境有著很高的要求，如果在強酸的環境下會導致溫度計量設備出現腐蝕，降低設備應用操作的準確性。為此，需要安排專門的人員來進行溫度計量操作設備的管理，減少溫度計量設備應用丟失和損壞現象的發生。在溫度計量設備采購操作時，需要對所需要的設備類型開展計劃，之后嚴格按照計劃進行設備的購進，在購進設備之后要采取信息化的手段對設備進行規范管理。

3.6溫度計量裝置死機問題的處理措施

首先，關閉電源，在停頓二十秒左右之后重新開機。這個時候如果還沒有解決問題，需要相關部門向電工和電氣管理人員進行匯報，聘請專業的人員進行處理，切忌不能擅自維修。其次，做好對溫度計量裝置的設備維護。通過設備維護保證溫度計量的精確度和可靠性。檢測和維護溫度計量裝置設備的方式有很多種，其中，在應用輻射檢測原理的時候需要對周圍環境和城所選擇進行校準。

3.7制定溫度計量人員的操作規范

首先，要求溫度計量操作人員能夠分清電熱偶的正負極，避免出現溫度計量儀表顯示度相反現象的發生。基于室內外環境溫度對溫度計量操作的影響，溫度計量工作人員在進行實際操作的時候需要充分考慮溫差，從而提升溫度計量結果的準確度。其次，需要定期組織溫度計量操作人員開展相應的培訓。讓溫度計量工作人員能夠更為扎實的掌握溫度計量知識理論，并為實踐操作提供重要的理論指導，提高溫度計量工作人員的實踐操作能力。最后，要提升溫度計量人員對數字的敏感度以及對溫度計量工作的認真負責態度，減少溫度計量儀器操作不準確現象的發生。

4.熱電偶使用中的注意事項

1）從實際測溫環境出發，科學選擇熱電偶類型和保護層材質。2）合理選用冷端補償器。3）插入深度經確定不要隨意更改，與被測物質接觸距離在10cm以內，保證插入部位為中央部位。4）熱電偶的使用環境要均衡，避免忽冷忽熱損傷防瓷骨保護管。5）設有保護裝置的熱電偶必須帶保護裝置進行作業。6）熱電偶保護裝置要及時保養維護，發現變薄、開焊、腐蝕等情況立即更換。7）熱電偶接線要按照圖紙進行，特別需要注意的是補償導線的正、負極。8）特別注意保護補償導線，防刮傷、折斷和電磁干擾等。

5.結論

綜上所述，溫度計量工作的開展對企業的可持續發展起到了十分重要的作用。綜合實際證明，溫度計量工作的順利開展需要各種類型溫度計量裝置和科學技術的支持，通過科學安裝溫度計量裝置和正確使用來發揮其在企業發展建設中的重要作用。為此，需要相關人員加強對溫度計量工作的重視，結合企業發展實際有效應用溫度計量設備，從而更好的促進企業發展建設。

參考文獻：

[1]馮巖.熱電偶應用過程中計量問題解決方法研究[J].信息化建設，2016（06）.

[2]于穎.談熱電偶的溫度計量誤差[J].計量與測試技術，2015（02）.

[3]劉智.熱電偶測溫誤差分析及解決方法[J].山東工業技術，2015（11）.

[4]張紅.熱電偶測溫系統誤差剖析及處理對策[J].安徽工程科技學院學報（自然科學版），2010（02）.endprint