熱電偶是根據熱電效應測量溫度的傳感器,是常用的測溫元件之一。但在使用熱電偶進行測量的時候有時會遇到一些干擾的情況。那么下面就來詳細地了解下預防熱電偶受到干擾的有效措施。
一、干擾產生的原因:
根據對熱電偶在工作中受到干擾的分析,可將干擾源分為電磁感應、高溫漏電、高壓電場、附加電勢、化學電勢、漏電電流、氣體干擾等。
1. 由于在工廠有許多大功率的變壓器、交流電機和強電場等,其周圍都存在著較強的磁場,若熱電偶安裝在附近,會受到磁場的干擾,進入熱電偶測量回路從而影響測量的準確型性。
2. 高溫漏電對熱電偶的干擾
熱電偶是用于溫度測量的傳感器,有時需測量1000℃以上的高溫。這時加熱設備的保溫材料,熱電偶的保護管和絕緣材料的絕緣性能會迅速下降,加熱元件上的電壓就會泄露到熱電偶的電極上,使熱電偶對地之間產生干擾電壓。這種干擾會隨著測量溫度的升高而增大。
3. 高電壓電場對熱電偶的干擾
由于高壓電線將產生高壓電場,若熱電偶補償導線與高壓電源線平行鋪設,就會通過補償導線與地之間的分布電容產生干擾電壓。
4. 地電流對熱電偶的干擾
若在熱電偶測量回路的附近,有絕緣性能不良的大功率設備時,就會產生干擾電流。當熱電偶測量回路有兩個以上的接地時,就會由于對地電位的不同形成電位差,而產生干擾進入測量回路。
5. 附加電勢產生的干擾
由于熱電偶的測量回路需要采用不同的金屬導線和補償導線連接熱電偶和顯示儀表。當這些不同導線連接點溫度不同時,就相當于增加一個附加熱電偶,它將產生一個附近電勢進入測量回路,從而對回路進行干擾。
6. 化學電勢產生的干擾
當熱電偶及補償導線組成得測量回路,處在酸、堿等化學成分環境中時熱電偶和補償導線將會因受到侵蝕而產生化學電勢,造成回路產生測量誤差。
7. 其他因素的干擾
當測量回路所處潮濕,造成絕緣性能下降時,有直流電源接觸時及熱電偶接觸到加熱源時,都有可能在測量回路產生干擾引起測量誤差。
二、預防熱電偶受到干擾的有效措施:
1、隔離法
隔離法就是將熱電偶懸空安裝,使熱電偶不與爐壁的耐火磚接觸,熱電偶與支架之間也采用絕緣物進行隔離。這種方法可以很好地預防高溫漏電的干擾。
2、屏蔽法
屏蔽法就是將熱電偶的補償導線,穿在鐵管或其他金屬屏蔽物內進行屏蔽。這樣可以防止電磁干擾和高壓電場的干擾。使用這種方法時應該將鐵管和屏蔽物進行良好接地,并且將補償導線絞起來。
3、接地法
這種方法是將測量回路進行接地處理,把干擾引入大地從而保證儀表的測量準確性。這種方法有兩種接地形式:一是熱電偶參考端接地,二種是熱電偶測量端接地。
采用參考端接地法時,是將熱電偶(或補償導線)輸出端的一端,通過一個足夠大的電容接地(條件許可時電容越大越好)。測量端接地法是將熱電偶測量端接地,就是從熱電偶的測量端引出一根金屬絲接地。這種方法對高溫漏電干擾有很好的預防效果。選用金屬絲時應該選用耐高溫且對熱電偶電極無害的金屬絲。
當使用熱電偶的時,應該做好防止干擾的準備,這樣才能使熱電偶的測量更加準確,工作更加的便捷有效。
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