測量誤差的主要影響因素

1插入深度的影響

(1)測溫點的選擇

熱電偶的安裝位置，即測溫點的選擇是重要的。測溫點的位置，對于生產工藝過程而言，一定要具有典型性、代表性，否則將失去測量與控制的意義。

(2)插入深度

熱電偶插入被測場所時，沿著傳感器的長度方向將產生熱流。當環(huán)境溫度低時就會有熱損失。致使熱電偶與被測對象的溫度不一致而產生測溫誤差。總之，由熱傳導而引起的誤差，與插入深度有關。而插入深度又與保護管材質有關。金屬保護管因其導熱性能好，其插入深度應該深一些(約為直徑的15—20倍)，陶瓷材料絕熱性能好，可插入淺一些(約為直徑的10-15倍)。對于工程測溫，其插入深度還與測量對象是靜止或流動等狀態(tài)有關，如流動的液體或高速氣流溫度的測量，將不受上述限制，插入深度可以淺一些，具體數值應由實驗確定。

2．2響應時間的影響

接觸法測溫的基本原理是測溫元件要與被測對象達到熱平衡。因此，在測溫時需要保持一定時間，才能使兩者達到熱平衡。而保持時間的長短，同測溫元件的熱響應時間有關。而熱響應時間主要取決于傳感器的結構及測量條件，差別極大。對于氣體介質，尤其是靜止氣體，至少應保持30min以上才能達到平衡；對于液體而言，快也要在5min以上。

對于溫度不斷變化的被測場所，尤其是瞬間變化過程，全過程僅1秒鐘，則要求傳感器的響應時間在毫秒級。因此，普通的溫度傳感器不僅跟不上被測對象的溫度變化速度出現滯后，而且也會因達不到熱平衡而產生測量誤差。選擇響應快的傳感器。對熱電偶而言除保護管影響外，熱電偶的測量端直徑也是其主要因素，即偶絲越細，測量端直徑越小，其熱響應時間越短。測溫元件熱響應誤差可通過下式確定 [1]。

Δθ=Δθ0exp(-t/τ)

(2—1)

式中 t—測量時間 S，

Δθ—在 t 時刻，測溫元件引起的誤差，K或℃

Δθ0—“t=0” 時刻，測溫元件引起的誤差，K或℃

τ—時間常數 S

e —自然對數的底(2.718)

因此，當t=τ時，則Δθ=Δθ0/e 即為0.368，

如果當t=2τ時,則Δθ=Δθ0/e2 即為0.135。

當被測對象的溫度℃/s)上升或下降時,經過足夠的時間后,所產生的響應誤差可用下式表示：,以一定的速度α(k/s或

Δθ∞=-ατ

(2—2)

式中