熱電偶溫度傳感器偶絲不均質對溫度測量的影響

1 熱電偶溫度傳感器材質本身不均質

熱電偶在計量室檢定時，按規程要求，插入檢定爐內的深度只有300mm。因此每支熱電偶的檢定結果，確切的說只能體現或主要體現出從測量端開始300mm長偶絲的熱電行為，然而，當熱電偶的長度較長時，則大部分偶絲處于高溫區，如果熱電偶絲是均質的，那么依據均質回路定則，測量結果與長度無關。然而，熱電偶絲并非均質，尤其是廉金屬熱電偶絲其均質性較差，又處于具有溫度梯度的場合，那么其局部將產生熱電動勢，該電動勢稱為寄生電勢。由寄生電勢引起的誤差稱為不均質誤差。

在現有的貴金屬、廉金屬熱電偶檢定規程中，對熱電偶的不均質尚未作出規定，只有在熱電偶絲材標準中，對熱電偶絲的不均勻性有一定要求。對廉金屬熱電偶采用首尾檢定法求出不均勻熱電動勢。正規澤天傳感熱電偶絲材生產廠，均按國家標準要求，生產出不均勻熱電動勢符合要求的產品。

2 熱電偶溫度傳感器偶絲經使用后產生的不均質

對于新制的熱電偶溫度傳感器，即使是不均勻熱電動勢能滿足要求，但是，反復加工、彎曲致使熱電偶產生加工畸變，也將失去均質性，而且使用中熱電偶長期處于高溫下也會因偶絲的劣化而引起熱電動勢變化，例如：插入工業爐中的熱電偶，將沿偶絲長度方向發生劣化，并隨溫度增高，劣化增強，當劣化的部分處于具有溫度梯度的場所，也將產生寄生電動勢疊加在總熱電動勢中而出現測量誤差。

經常在實踐中發現有的熱電偶溫度傳感器經計量部門檢定合格的產品（多為廉金屬熱電偶）到現場使用時卻不合格。再返回到計量部門檢定仍然合格，其中主要原因就是偶絲不均質引起的。生產熱電偶的技術人員都切身體會到，熱電偶的不合格率也隨其長度的增加而增加。皆是受熱電偶絲材不均質的影響?？傊?，由不均質即寄生電動勢引起的誤差，取決于熱電偶絲自身的不均質程度及溫度梯度的大小，對其定量極其困難。

熱電偶是科研﹑生產最常用的溫度傳感器，雖然結構簡單，但是，使用中不注意仍然會產生較大測量誤差。這些影響因素包括測溫點的選擇，插入深度﹑響應時間﹑熱輻射及熱阻抗等產生誤差的主要原因，也包括熱電偶不均質﹑使用氣氛﹑絕緣電阻及鎧裝熱電偶分流誤差等，因此，在使用中要特別注意，這對提高熱電偶溫度傳感器測量精度，延長使用壽命有重要的意義。本文由澤天傳感歸納整理，轉載請保留。