サーミスタ温度センサー - 測定に影響を与える要因
挿入深さ
熱抵抗の温度測定ポイントの選択が最も重要です。温度測定点の位置は、生産プロセスを代表する典型的なものでなければなりません。そうしないと、測定と制御の重要性が失われます。熱電対を測定箇所に挿入すると、センサーの長さ方向に沿って熱流が発生します。周囲温度が低い場合、熱損失が発生します。熱電対温度センサーと測定対象物との温度ムラにより、温度測定誤差が発生します。つまり、熱伝導による誤差は挿入深さに関係します。挿入深さは保護チューブの材質にも関係します。金属製の保護管は熱伝導率が良いため深く挿入する必要がありますが、セラミック材料は絶縁性に優れているため浅く挿入できます。工学的な温度測定の場合、挿入深さは測定対象物の静止状態または流動状態にも関係します。例えば、流動する液体や高速気流の温度の測定は、上記に限定されません。挿入深さは浅くすることもでき、具体的な値は実験的に決定する必要があります。
応答時間
接触温度測定の基本原理は、測温素子が測定対象物と熱平衡に達する必要があるということです。したがって、両者の間の熱平衡を達成するために、温度測定中に一定の時間を維持する必要があります。保持時間の長さは、測温素子の熱応答時間に関係します。熱応答時間は主にセンサーの構造と測定条件に依存し、大きな差があります。ガス媒体、特に固定ガスの場合、平衡状態は少なくとも 30 分間維持する必要があります。液体の場合、最速の時間は少なくとも 5 分である必要があります。温度が絶えず変化する測定場所、特に瞬間的な変化の場合、プロセス全体が 1 秒しかかからない場合、センサーの応答時間はミリ秒の範囲にある必要があります。そのため、通常の温度センサーでは測定対象物の温度変化率に遅れるだけでなく、熱平衡がとれず測定誤差が生じます。応答の速いセンサーを選択するのが最善です。熱電対の場合、保護チューブの影響に加えて、熱電対の測定端の直径も主な要因となります。つまり、熱電対のワイヤが細いほど、測定端の直径は小さくなり、測定端の直径は短くなります。熱応答時間。
熱インピーダンスの増加
高温で使用される熱抵抗温度センサーは、測定媒体が気体状態の場合、保護管の表面に堆積した塵やその他の粒子が燃焼して溶解し、保護管の熱インピーダンスが増加します。測定媒体が溶融物の場合、使用中にスラグが堆積し、熱電対の応答時間が長くなるだけでなく、表示温度も低下します。したがって、定期的な検査に加えて、エラーを減らすために定期的なサンプリングも必要です。たとえば、輸入銅精錬炉には、連続温度測定熱電対温度センサーが装備されているだけでなく、連続温度測定熱電対の精度をタイムリーに校正するための消耗品熱電対温度測定装置も装備されています。
熱放射
熱測温抵抗体を炉内に挿入し、高温物体からの熱輻射により炉内が加熱されます。炉内のガスが透明であると仮定すると、熱電対と炉壁の温度差が大きい場合、エネルギー交換により温度測定誤差が生じます。一般に、熱放射誤差を減らすには、熱伝導を高め、炉壁温度を熱電対の温度にできるだけ近づける必要があります。また、熱電対の設置場所は、固体からの熱放射が熱電対の表面に放射されないようにする必要があります。熱電対には、熱放射シールド スリーブを装備するのが最適です。
上記は、熱電対温度センサーの測定に影響を与える 4 つの要因です。使用するときは注意を払い、実際の状況に応じて最適な測定効果を確保する必要があります。