摘要：随着科学技术的不断发展，工业现代化发展的脚步也越来越快，目前，国内工业设备的现代化水平越来越高，操作过程中的各项性能也越来越完善。热电偶是现代工业设备的重要组成部分，使用不当有可能就会产生相应的误差，最终给生产和经营带来严重的问题，因此热电偶的现场测试工作是十分重要的。本文对影响热电偶的具体因素进行了详尽的介绍，然后分析了热电偶现场测试过程中可能会遇到的问题，继而有针对性的提出了相应的解决办法。
关键词：热电偶；现场测试；影响因素；解决措施
在化工生产装置中，热电偶的应用必须充分考虑化工介质条件，应用过程中应该根据设备的实际情况设置热电偶。采用正确的方法应用热电偶，才能获得精准的温度数值，正确的应用热电偶材料可以有效提高产品质量的同时，还能帮助生产企业节省大量的资金，因此热电偶的现场测试工作十分关键。
1热电偶工作原理
热电效应是物理学科中的一个十分重要的物理现象，将两种不同成分所构成的导体的两端连接起来，构成一个回路，如果两个连接点的温度不同，那么回路中就会产生一定的电动势，我们将这个现象称作热电效应，这种现象所产生的电动势被称为热电势。热电偶测量温度的工作原理就是热电效应原理，其中测量介质温度的一端被称为测量端，另外一端被称为补偿端；补偿端一般直接和配套仪表相连接，仪表会将热电偶所测量出来的热点势显示出来供操作人员记录和应用。
2热电偶现场测试常见问题
2.1测量点的位置
在选择测量点的时候注意应该综合考虑测量位置，特别是在从事工业生产的过程中，为了保证测量点选择合理，必须严格控制，加强调整。完成热电偶的安装后，热流一般会在传感器较长的方向产生，通常来说，如果环境温度越低，那么热损失就会越严重，被测物体不管是温度过高还是过低，都会和热电偶产生温差，继而产生热电势能。热传导过程中所产生的误差主要和两个因素有关，管材、测量点的位置。当前较为常见的管材主要有两种：金属管以及陶瓷材料。金属材料具有较高的传热性，所以将其设置在较深的位置上，而陶瓷材料传热性较差，所以将其设置在较浅的位置上。
2.2感应时间的影响
测温的过程必须保证测温元件和被测对象之间在某个时间段内温度处于平衡的状态，而测温的基本原理其实就是被测对象和测温元件之间的热平衡，一般来说，测温元件和被测物体之间的热平衡的保持时间和测温元件本身的热响应之间具有紧密的联系，而热响应主要是传感器的结构和测量条件直接决定的。液体物质温度的测量，一般需要5分钟以上，而砌体介质温度的测量通常需要更长的时间，热平衡的过程是在瞬间完成的，所以传感器的设置必须要达到毫秒级。如果不能满足相应的条件，那么传感器就不能将检测对象作为标准，最终导致温度测量不精准的现象。所以必须选择质量较好的传感器，这时因为普通的传感器因为热平衡的现象会出现一定的误差，最终影响温度测量的准确性。
2.3热辐射的影响
如果工业生产过程中，炉内温度较高，热电偶因为热辐射就会产生加热的现象，如果炉内气体出现了其他变化，那么炉壁和热电偶之间就会产生温差，两者在进行能量交换的过程中也会产生一定的误差，最终导致热阻抗增加。如果被测量物质为熔体，因为炉渣的沉积现象就会导致热电偶相应时间有所增加，最终导致相应的标准有所降低。为了将检测误差控制在合理范围内，必须充分做好抽检工作。
3热电偶现场测试常见问题
在是由化工生产装置中，热电偶是十分普遍的测温系统，其具有操作简便，结构简单等优点，但是在安装热电偶的过程中，安装人员可能会忽略某些细节，最终导致测量误差的发生，甚至还可能导致热电偶在后续的使用过程中频繁出现问题。
3.1热电偶丝所产生的不均质
在所有化工装置中的热电偶，通常在使用支出都可以满足热电动势的基本要求，但是随着后续不断的使用，再加上测量环境负责，所以热电偶就会发生一定的形变。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如，设置在加热炉中的热电偶丝温度会明显增加，因为电动势的作用，温度梯度场所就发生叠加，最终导致测量误差的出现。实践证明，某个热电偶部件发生了问题，但是如果应用常规设备对其进行检查发现它适合各的，导致这种现象的主要原因一般都是不均匀偶丝。
3.2热电偶材质本身存在不均质
严格根据化工装置的实际需求进行热电偶的安装，如果需要将热电偶安装在炉内，那么尽量控制安装位置约为30厘米，这样的规定对热电偶的检测范围也有所束缚：只有从从侧两端开始的30厘米才能将测量端的温度精准的测量出来，如果热电偶处于高温地区，因为热电偶丝的材质的影响就会导致某些测量误差的出现。例如，如果热电偶丝是由均匀的物质所组成，那么检测结果和检测距离一般没有任何关系。但是在这个世界上，没有任何一种物质是绝对均匀的，热别是如果遇到均匀性不佳的物质，那么所产生的热动势就会更大，最终就会形成测量误差。
3.3铠装热电偶的分流误差
如果将热电偶设置在渗碳炉中，其工作一段时间后就会出现一定的计量误差，出现这种现象的主要是热电偶的分流误差导致的，分流误差一般和铠装热电偶的直径和种类有着直接的关系。例如，铠装热电偶被广泛的应用到工业炉炉温的测量，如果炉温超过800℃，热电偶中间部位的绝缘电阻就会有所降低，这时热电偶就会出现计量误差。热电偶测温和中间温度的分布没有任何关系，只和参考端和侧两端的温度有关系，如果温度升高100℃，绝缘电阻就会不断下降，热电偶中间的位置甚至会产生漏电流，最终导致计量误差越来越大。
4解决热电偶中存在问题的主要措施
在实际化工生产过程中，为了延长热电偶的使用寿命，提高热电偶测量精度，要求使用人员必须加强学习，提高仪表的操作技能，熟练的了解材料温控基础知识，注意使用细节，积极采取有效的措施延长热电偶的使用寿命，提高热电偶的测量精度。
4.1恺装热电偶直径
如果K型恺装热电偶的长度为9米，一般会对热电偶的中间位置进行加热，经过实践证明，热电偶的直径平方根和热电偶在工作过程中所产生的分流误差的大小成反比例关系，也就是，热电偶的直径约小，那么热电偶在工作过程中所产生的分流误差就会越大。因此，为了降低分流误差，尽量选择直径较大的热电偶。
4.2中间部位的温度
热电偶在实际应用过程中，如果中间温度过高，那么越容易产生分流误差。因此在开展热电偶检测工作的时候，尽量避免在高温的状态进行，合理控制热电偶的温度不能超过800℃，另外还应该控制好测温距离，通常情况下，侧两端距离越大，那么所产生的分流误差也会越大。
4.3热电偶丝的电阻
加入两个热电偶的直径相等，热电偶丝电阻越大的热电偶所产生的分流误差也会越大，因此，为了有效降低热电偶分流误差，必须将热电偶丝电阻控制在最小的范围内。
5结语
随着科学技术水平的不断提高，在工业生产过程中，热电偶的应用已经越来越普遍。和普通温度传感器相比，热电偶检定温度装置结构简单，操作简便，但是在实际操作过程中必须充分重视细节，避免测量误差的出现。采取有效合理的办法将测量误差控制在合理范围内，提高工业温度测量水平和质量，进一步保证工业生产和谐发展。
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论文作者:莫明婵
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/10/31
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