تأثير عمق إدخال المزدوجات الحرارية على قياس درجة الحرارة

في قياس درجة الحرارة الصناعية، يتم اختيار المزدوجات الحرارية عمومًا كأدوات لقياس درجة حرارة الأجهزة لدرجات الحرارة التي تزيد عن 0-400 درجة. يعد موضع تركيب المزدوجات الحرارية، أي اختيار نقاط قياس درجة الحرارة، هو الأكثر أهمية. يجب أن يكون موضع نقطة قياس درجة الحرارة نموذجيًا وممثلًا لعملية الإنتاج، وإلا فإنه سيفقد أهمية القياس والتحكم.
عند إدخال مزدوجة حرارية عميقة في الموقع الذي تم اختباره، سيتم توليد تدفق الحرارة على طول اتجاه طول المستشعر. عندما تكون درجة الحرارة المحيطة منخفضة، سيكون هناك فقدان للحرارة. التسبب في أخطاء في قياس درجة الحرارة بسبب عدم تناسق درجة الحرارة بين المزدوجة الحرارية والجسم المقاس. باختصار، الأخطاء الناتجة عن التوصيل الحراري تتعلق بعمق الإدخال. يرتبط عمق الإدخال بمادة الأنبوب الواقي. نظرًا للتوصيل الحراري الجيد، يجب أن يكون عمق إدخال الأنابيب الواقية المعدنية أعمق (حوالي 15-20 أضعاف القطر). تتمتع المواد الخزفية بأداء عزل جيد ويمكن إدخالها بشكل أقل عمقًا (حوالي 10-15 أضعاف القطر).
المبدأ الأساسي لقياس درجة حرارة التلامس بناءً على تأثير زمن الاستجابة هو أن عنصر قياس درجة الحرارة يحتاج إلى الوصول إلى التوازن الحراري مع الجسم المقاس. ولذلك فمن الضروري الحفاظ على فترة زمنية معينة أثناء قياس درجة الحرارة من أجل تحقيق التوازن الحراري بين الاثنين. يرتبط طول مدة الانتظار بوقت الاستجابة الحرارية لعنصر قياس درجة الحرارة. يعتمد زمن الاستجابة الحرارية بشكل أساسي على بنية المستشعر وظروف قياسه، مع وجود اختلافات كبيرة. بالنسبة لوسائط الغاز، وخاصة الغازات الثابتة، يجب الحفاظ على التوازن لمدة 30 دقيقة على الأقل أو أكثر؛ بالنسبة للسوائل، يجب أن يكون أسرع وقت 5 دقائق على الأقل. بالنسبة لدرجة الحرارة المتغيرة باستمرار في موقع الاختبار، وخاصة عملية التغيير اللحظية، إذا كانت العملية بأكملها تستغرق ثانية واحدة فقط، فيجب أن يكون وقت استجابة المستشعر في مستوى المللي ثانية. ولذلك، فإن أجهزة استشعار درجة الحرارة العادية لا تفشل فقط في مواكبة معدل تغير درجة حرارة الجسم المقاس، ولكنها تنتج أيضًا أخطاء في القياس بسبب عدم القدرة على تحقيق التوازن الحراري. من الأفضل اختيار مستشعر ذو استجابة سريعة. بالنسبة للمزدوجات الحرارية، بالإضافة إلى تأثير الأنابيب الواقية، فإن قطر طرف القياس للمزدوجة الحرارية هو أيضًا العامل الرئيسي، أي أنه كلما كان سلك المزدوجة الحرارية أرق، كان قطر طرف القياس أصغر، وكان طوله الحراري أقصر وقت الاستجابة. من أجل تحسين كفاءة المعايرة، تستخدم العديد من الشركات أجهزة المعايرة التلقائية لمعايرة المزدوجات الحرارية الواردة. ومع ذلك، هذا الجهاز ليس كاملا جدا.
يتم إدخال تأثير الإشعاع الحراري في المزدوجة الحرارية المستخدمة لقياس درجة الحرارة في الفرن، والتي يتم تسخينها بواسطة الإشعاع الحراري المنبعث من الأجسام ذات درجة الحرارة المرتفعة. بافتراض أن الغاز الموجود داخل الفرن شفاف، وعندما يكون الفرق في درجة الحرارة بين المزدوجة الحرارية وجدار الفرن كبيرًا، ستحدث أخطاء في قياس درجة الحرارة بسبب تبادل الطاقة. لذلك، من أجل تقليل أخطاء الإشعاع الحراري، يجب زيادة التوصيل الحراري ليكون أقرب ما يمكن إلى درجة حرارة المزدوجات الحرارية. بالإضافة إلى ذلك، أثناء التثبيت، يجب أيضًا الانتباه إلى: ① يجب أن يتجنب موضع تركيب المزدوجة الحرارية الإشعاع الحراري المنبعث من المادة الصلبة قدر الإمكان، بحيث لا يمكن أن يشع على سطح المزدوجة الحرارية؛ ② المزدوجات الحرارية هي الأفضل تجهيزًا بأكمام حماية من الإشعاع الحراري.
تأثير زيادة المعاوقة الحرارية على المزدوجات الحرارية المستخدمة في درجات الحرارة المرتفعة. إذا كان الوسط المقاس في حالة غازية، فإن الغبار المترسب على سطح الأنبوب الواقي سوف يذوب على السطح، مما يتسبب في زيادة المعاوقة الحرارية للأنبوب الواقي؛ إذا كان الوسط المقاس عبارة عن ذوبان، فسيكون هناك ترسب خبث أثناء الاستخدام، مما لا يزيد من وقت استجابة المزدوج الحراري فحسب، بل يجعل درجة الحرارة المشار إليها أقل أيضًا. بالإضافة إلى المعايرة المنتظمة، تعتبر عمليات الفحص المفاجئ المنتظمة مهمة لتقليل الأخطاء