Правильное использование термопар не только обеспечивает точные показания температуры и качество продукции, но также экономит расход материала термопар, тем самым экономя деньги и гарантируя качество продукции. Неправильная установка, теплопроводность и временная задержка являются основными источниками ошибок при использовании термопар.
1. Ошибки, вызванные неправильной установкой.
Например, положение и глубина введения термопары могут не отражать истинную температуру печи. Другими словами, термопару не следует устанавливать слишком близко к двери или нагревательным элементам, а глубина вставки должна быть как минимум в 8-10 раз больше диаметра защитной трубки; зазор между защитной оболочкой термопары и стеной не заполняется изоляционным материалом, что приводит к утечке тепла из печи или проникновению холодного воздуха. Поэтому зазор между защитной трубкой термопары и отверстием в стене печи следует загерметизировать огнеупорной глиной или асбестовым канатом, чтобы конвекция горячего и холодного воздуха не влияла на точность измерения температуры; холодный конец термопары расположен слишком близко к корпусу печи, в результате чего температура превышает 100 градусов; термопару следует устанавливать как можно дальше от сильных магнитных и электрических полей, поэтому термопару и силовые кабели не следует прокладывать в одном кабелепроводе во избежание помех и ошибок; термопару нельзя устанавливать в зоне, где измеряемая среда имеет небольшой поток. При использовании термопары для измерения температуры газа в трубе термопару необходимо устанавливать против направления потока и в полном контакте с газом.
2. Ошибки, вызванные плохой изоляцией.
Например, если термопара плохо изолирована или на защитной трубке и клеммной колодке имеется слишком много грязи или остатков соли, что приводит к плохой изоляции между полюсами термопары и стенкой печи, это становится еще более серьезным при высоких температурах. Это приведет не только к потере термоэлектрического потенциала, но и к возникновению помех, а результирующая ошибка иногда может достигать сотен градусов.
3. Погрешности, вносимые тепловой инерцией.
Из-за тепловой инерции термопары показываемое значение прибора отстает от изменения измеряемой температуры. Этот эффект особенно заметен при быстрых измерениях. Поэтому, когда это возможно, следует использовать термопары с более тонкими термоэлементами и меньшими диаметрами защитных трубок. Если позволяют условия измерения температуры, защитную трубку можно даже снять. Из-за задержки измерения амплитуда колебаний температуры, регистрируемая термопарой, меньше амплитуды колебаний температуры печи. Чем больше задержка измерения, тем меньше амплитуда колебаний термопары и тем больше отличие от фактической температуры печи. При использовании термопары с большой постоянной времени для измерения или контроля температуры, хотя температура, отображаемая прибором, колеблется очень незначительно, фактическая температура печи может значительно колебаться. Для точного измерения температуры следует выбирать термопару с небольшой постоянной времени. Постоянная времени обратно пропорциональна коэффициенту теплопередачи и прямо пропорциональна диаметру горячего спая термопары, плотности материала и теплоемкости. Для уменьшения постоянной времени, помимо увеличения коэффициента теплопередачи, наиболее эффективным методом является минимизация размера горячего спая. На практике обычно используются материалы с хорошей теплопроводностью, а также тонкостенные защитные трубки с небольшим внутренним диаметром. Для более точных измерений температуры используются термопары с голыми-проводами без защитных трубок, но эти термопары легко повредить, и их следует оперативно калибровать и заменять.
