Quels facteurs affectent principalement l’erreur de mesure de la température du thermocouple ?

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1. Erreurs causées par les propriétés thermoélectriques instables des thermocouples. Après une période d'utilisation d'un thermomètre à thermocouple, ses propriétés thermoélectriques changeront dans une certaine mesure en raison de l'influence de l'environnement dans lequel il est utilisé. Ensuite, la température mesurée par le thermomètre à thermocouple s'écartera dans une certaine mesure de la température réelle. Les principaux facteurs affectant la stabilité des thermocouples sont: (1) Contamination et corrosion des électrodes du thermocouple par l'objet mesuré ； (2) Contrainte de déformation causée par la déformation de l'électrode chaude due à une force externe ； (3) La microstructure de l'électrode de détection de température change à haute température. ； (4) L'électrode chaude est oxydée lorsqu'elle est exposée à l'air. 2. L’influence de la non-uniformité du thermocouple. L'uniformité du thermocouple fait référence à l'uniformité du matériau de l'électrode chaude du thermocouple. Si les matériaux des deux électrodes chaudes d'un thermocouple sont uniformes, le potentiel thermoélectrique généré par la boucle du thermocouple est positivement lié à la différence de température entre les deux extrémités et n'a rien à voir avec le gradient de température le long de l'électrode chaude. 3. Sélection des points de mesure de température Le choix des points de mesure de température appropriés est une considération très importante lors de l'installation des thermocouples. Le choix de points de mesure de température représentatifs revêt une importance particulière pour l’ensemble de l’environnement de production. Le contrôle et le comptage n’auront aucun sens si l’emplacement n’est pas choisi correctement. Au point de mesure, la profondeur d'insertion du thermocouple affecte également la mesure de la température. Lorsqu'il y a une différence de température entre l'environnement extérieur et la température de l'objet à mesurer, la température mesurée sur le thermocouple échangera de la chaleur avec l'environnement extérieur à mesure que le capteur est étendu, provoquant ainsi des erreurs de mesure. En raison de la température ambiante en constante évolution, cette erreur de température est incommensurable. En plus des erreurs causées par la conduction thermique due à la profondeur d'insertion, le matériau du tube de protection externe du thermocouple introduira également des erreurs de mesure. Par exemple, un tube de protection en métal a une bonne conductivité thermique, il doit donc être inséré plus profondément pendant le processus de mesure pour éviter les pertes de chaleur. Pour les tubes de protection en céramique, vous devez les insérer moins profondément. 4. L'influence du temps de réponse. Ce n'est que lorsque la température de l'objet mesuré et celle de l'élément de mesure de température sont cohérentes que la température de l'élément de mesure de température peut être stable. A ce moment, les deux atteignent l’équilibre thermique. C'est le principe de base de la mesure de la température par méthode de contact. Il faut un certain temps pour que la température de l'objet mesuré et de l'élément de mesure de la température atteigne la même température. La durée de cette période est principalement déterminée par les performances de réponse thermique de l'élément de mesure de température, c'est-à-dire le temps de réponse thermique. Le temps de réponse thermique est affecté par la structure et les conditions de mesure du capteur. Grâce aux expériences, le temps de réponse dans différentes conditions varie considérablement. Pour un milieu gazeux statique, les deux ont besoin d’un contact continu pendant plus de 30 minutes pour atteindre l’équilibre thermique. Par exemple, pour un liquide statique, le temps d’équilibre en température sera raccourci à 5 minutes. Dans les applications d'ingénierie réelles, la température de l'objet mesuré est souvent dans un état de changement constant et le temps de changement instantané est très court. Par conséquent, les exigences imposées au capteur sont relativement élevées et sa capacité de réponse doit généralement être au niveau de la ms. Si la capacité de réponse est insuffisante, un retard de mesure se produira. Par conséquent, lorsque vous choisissez un capteur, choisissez-en un avec une vitesse de réponse rapide. Le diamètre de l'extrémité de dosage est un facteur important affectant la vitesse de réponse. Si le fil est plus fin, le temps de réponse sera plus court. 5. Influence du rayonnement thermique Lorsqu'un thermocouple est utilisé pour mesurer la température dans un four, le rayonnement thermique des objets à haute température dans le four vers le thermocouple entraînera une augmentation de la température du thermocouple. Si le gaz dans le four est supposé transparent et que la différence de température entre le thermocouple et la paroi du four est relativement importante, l'échange d'énergie entraînera également des erreurs dans la mesure de la température. L'augmentation de la conduction thermique peut réduire efficacement cette erreur et rendre la température de la paroi du four proche de la température du thermocouple. 6. Effet d'une impédance thermique accrue : lorsque le thermocouple est dans un environnement de travail à haute température, le milieu gazeux mesuré fera fondre la poussière à la surface du tube de protection, provoquant une augmentation de l'impédance thermique du tube de protection. Si le milieu est fondu, des scories se précipiteront pendant le fonctionnement. La précipitation des scories augmentera le temps de réponse du thermocouple et indiquera que la température va baisser. Par conséquent, une inspection régulière ou une inspection ponctuelle irrégulière de l'état de fonctionnement du thermocouple peut détecter rapidement les anomalies causées par le thermocouple et réduire les erreurs de mesure. 7. Erreurs causées par des fils de thermocouple inhomogènes. Selon le principe de mesure ci-dessus, lorsque les fils du thermocouple sont homogènes, selon la règle de la boucle homogène, la longueur n'a aucun effet sur les résultats de mesure. La situation réelle est que lorsque les fabricants produisent des fils doubles, généralement en raison de la température et d'autres raisons, les fils doubles sont d'épaisseur inégale, en forme de bambou et présentent même un enroulement important. De plus, d’autres problèmes surgiront lors du traitement ultérieur. Un traitement répété du thermocouple entraînera une distorsion du thermocouple et une perte de son homogénéité. Lors de la mesure de la température, de nombreux fils de thermocouples sont situés dans des zones à haute température. S'il n'y a pas d'uniformité et que la température ambiante change, une force électromotrice thermique parasite apparaîtra localement dans le thermocouple, introduisant ainsi des erreurs. Grâce à une analyse approfondie des principes de fonctionnement de base des thermocouples, des méthodes d'utilisation spécifiques et des problèmes existant dans le processus de production, les principales causes d'erreurs dans la mesure de la température des thermocouples ont été identifiées. Dans la production et l'utilisation de thermocouples, la position d'insertion et la profondeur du capteur, le temps de réponse du thermocouple à la température, le rayonnement thermique de l'environnement vers le thermocouple, les changements d'impédance thermique et l'inhomogénéité du fil du thermocouple sont tous des facteurs majeurs qui produisent des erreurs de mesure. Par conséquent, l’amélioration de la précision de la mesure de la température doit être réduite et évitée à partir des facteurs ci-dessus. L'analyse des causes des erreurs dans la mesure de la température des thermocouples revêt une certaine importance pour les applications pratiques d'ingénierie.