怎樣測量熱電偶的熱響應(yīng)時間

在溫度出現(xiàn)階躍變化時，熱電偶或熱電阻的輸出變化至相當(dāng)于該階躍變化的某個規(guī)定百分數(shù)所需的時間，通常以τ表示。 這就是熱響應(yīng)時間。那么我們該如何測量熱電偶的熱響應(yīng)時間呢？今天筆者將為大家講述。

因為測量熱電偶的熱響應(yīng)時間比較復(fù)雜，不同的試驗條件會有不同的測量結(jié)果，這是因為它受熱電偶與周圍介質(zhì)的換熱率影響，換熱率高，則熱響應(yīng)時間就短。為了使熱電偶產(chǎn)品的熱響應(yīng)時間具有可比性，國家標準規(guī)定：熱響應(yīng)時間應(yīng)在水流試驗裝置上進行。該裝置的水流速度應(yīng)保持0.4±0.05m/s，初始溫度在5-45℃的范圍內(nèi)，溫度階躍值為40-50℃。在試驗過程中，水的溫度變化應(yīng)不大于溫度階躍值的±1%。被試熱電偶的置入深度為150mm或設(shè)計的置入深度（選其中較小值并在試驗報告中注明）。由于該裝置比較復(fù)雜，目前只有極少數(shù)單位有這套設(shè)備，故國家標準中規(guī)定允許生產(chǎn)廠與用戶協(xié)商，可采用其他試驗方法，但所給數(shù)據(jù)必須注明試驗條件。由于B型熱電偶在室溫附近熱電勢很小，熱響應(yīng)時間不容易測出，因此國家標準規(guī)定可采用同規(guī)格的S型熱電偶的熱電極組件替換其自身的熱電極組件，然后進行試驗。試驗時應(yīng)記錄熱電偶的輸出變化至相當(dāng)于溫度階躍變化50%的時間T0.5，必要時可記錄變化10%的熱響應(yīng)時間T0.1和變化90%的熱響應(yīng)時間T0.9。所記錄的熱響應(yīng)時間，應(yīng)是同一試驗至少三次測試結(jié)果的平均值，每次測量結(jié)果對于平均值的偏離應(yīng)在±10%以內(nèi)。此外，形成溫度階躍變化所需的時間不應(yīng)超過被測試熱電偶的T0.5的十分之一。記錄儀器或儀表的響應(yīng)時間不應(yīng)超過被試熱電偶的T0.5的十分之一。