銅
121
30°C
康銅
**柜內(nèi)壁與外部的91°C溫度梯度
圖1.溫度梯度存在潛在誤差
當熱電偶線受損（受擠壓）的部分處于較大的溫度梯度時，驗證實驗的數(shù)據(jù)可能存有誤差。誤差大小是由熱電偶線質(zhì)量所決定。
熱電偶線的等級劃分
在121°C，T型熱電偶，22AWG（美國線規(guī)）的條件下：
線的等級
讀數(shù)百分比
誤差度數(shù)
標準級
0.75%
0.91°C
**
0.38%
0.46°C
Kaye級
0.21%
0.25°C
圖2 使用超高純度線
你使用的探頭始終在產(chǎn)生誤差，甚至進行過校正的探頭。進行過處理的高純度熱電偶在驗證實驗過程中所產(chǎn)生的誤差比標準級的熱電偶低。
熱電偶線的質(zhì)量意味著驗證實驗的成功與失敗
回答無法解釋的失敗原因
你是否經(jīng)歷過失敗的驗證操作并且無法解釋為什麼？一次操作通過其驗證標準，而**次則產(chǎn)生錯誤的結(jié)果。是操作過程的問題？是驗證儀器的問題？還是探頭的問題？可能是材料和環(huán)境的綜合問題。
在驗證實驗開始之前，你校正熱電偶。在驗證研究實驗之后，你檢查過熱電偶仍在限定指標之內(nèi)。但是，驗證研究實驗的結(jié)果不滿足你能接受的標準，哪里出錯了？
可能是一個或多個熱電偶損壞。在日常使用過程中，熱電偶使用不當，導致*終被損壞。在熱電偶線的某一固定點單方向地重復彎曲，或蒸汽**柜門的猛烈擠壓，是使得熱電偶線損壞的主要原因。過度地以這樣的方式擠壓熱電偶線，我們稱之為“冷加工”（
COLD WORKING）。但是，僅僅是熱電偶線的損壞，是不足以影響驗證結(jié)果的。
由于熱電偶線受損而產(chǎn)生的誤差大小，是與蒸汽**柜柜壁產(chǎn)生的溫度梯度（如圖
1）的大小有關(guān)。在校正熱電偶時你沒有意識到這種誤差，是因為溫度梯度僅在驗證實驗過程中體現(xiàn)。并不是所有誤差全部可以在校正熱電偶時修正。
為什麼使用熱電偶？
熱電偶和熱電阻（RTD）都是非常普遍地應(yīng)用于溫度測量的傳感器。而驗證實驗是在各種環(huán)境下進行的，在現(xiàn)場傳感器大多不被小心謹慎地保護，丟放、損傷、打結(jié)、腳踏和碾壓常有發(fā)生。由于
RTD對震動敏感的原因，使用RTD進行驗證實驗，想得到可靠的精度和可重復的測量數(shù)據(jù)是非常困難的。因此對于驗證實驗來說熱電偶是很合適的傳感部件。
減少探頭損壞的風險
采用多股線可減少使用實芯線而產(chǎn)生與“冷作業(yè)”相似的情況。由于線股的數(shù)量和線徑增加，可使熱電偶更加結(jié)實耐用。
減少誤差源
熱電偶的精度與制作時所用材料的純度和均勻性有關(guān)。精度在很寬的范圍內(nèi)可分為：標準級、**和
KAYE級。（見圖2
）。提高線的純度，可降低熱電偶受壓造成冷作業(yè)而產(chǎn)生的潛在誤差。采用高純度且多股方式生產(chǎn)的熱電偶線，其誤差明顯低于質(zhì)量差且采用實芯方式生產(chǎn)的熱電偶線。
哪個成本更高：材料？時間？
高質(zhì)量的熱電偶線，采購成本高。然而，不必要的重復驗證實驗成本遠遠高于熱電偶線的價格。不了解冷作業(yè)的影響，你可能使多次驗證實驗失敗，并且不明其中原因，直到現(xiàn)在這樣的情況仍一再發(fā)生。這是為什麼許多公司僅進行幾次驗證實驗后就將其熱電偶線仍掉的原因。
無論任何情況，小心使用熱電偶線總是個好的習慣。
KAYE制作T型（銅/康銅）熱電偶線規(guī)格
型號
X0258
X0255
（三股）
（7股）
線規(guī)
27 AWG
22 AWG
精度
40°C
±0.1°C
±0.1°C
121°C
±0.3°C
±0.25°C
300°C
______
±1.2°C
（僅Kapton線）
3股或7股線之間的*大偏差
40°C
*大±0.05°C； 一般±0.03°C
121°C
*大±0.3°C； 一般±0.05°C
300°C
*大±0.3°C
一般±0.15°C
（僅Kapton線）
尺寸大小
3股 截面0.042”
(1.07mm)寬
0.074”(1.88mm)長
7股 截面0.095”(2.41mm)寬
0.120”(3.05mm)長
應(yīng)用
特氟綸 (Teflon) 適用于*高溫度200°C，
如蒸汽**。
開普頓 (Kapton) 適用于*高溫度350°C，
如干熱烘箱和隧道烘箱。
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減少熱電偶誤差的線頭
使用T型熱電偶，可在驗證實驗中得到較高的精度和可重復的數(shù)據(jù)結(jié)果。
T型熱電偶在-200至400°C的被測溫度范圍內(nèi)獲得較高的精度。
在驗證實驗進行之前，要進行探頭校正，來減少熱電偶熱端一致性誤差。在驗證實驗后還要對熱電偶進行檢查。
·
使用連續(xù)長度線——無接點及延長線。
·
使用質(zhì)量*好的線——高純度材質(zhì)的熱電偶線，可減少驗證實驗中由于溫度梯度而存在的誤差，而這種誤差在探頭校正過程中又沒有體現(xiàn)。
·
使用多股線可比實芯線減少由于冷作業(yè)因材料變化而引起的誤差。 |
KAYE提供的熱電偶線，采用*高純度和均勻性的材料制作。每軸線的嚴格檢測，確保熱電偶探頭測試結(jié)果的穩(wěn)定性。每軸線提供一份一致性證書——是用戶得到熱電偶線規(guī)定精度的保證。
確定熱電偶質(zhì)量
因為KAYE的熱電偶是現(xiàn)有同類產(chǎn)品中質(zhì)量*好的，用戶可以與您目前使用的熱電偶進行比較。比較方法有下列三種：
比較兩種未檢定熱電偶的質(zhì)量和純度
1、將KAYE熱電偶于KAYE驗證儀的一個通道連接（設(shè)置為T型熱電偶，分辨率0.01°C）。
2、將用戶使用的熱電偶線以連續(xù)長度與KAYE的另一個通道連接。
3、將溫度基準儀（HTR-400）設(shè)置為121°C。
4、將兩支熱電偶熱端插如溫度基準儀中。
5、將溫度標準（IRTD
400）插入溫度基準儀中。
6、待兩支熱電偶穩(wěn)定后，通過驗證系統(tǒng)讀取每支熱電偶與溫度標準的差，與溫度標準差較大的熱電偶，其一致性差，材料純度較低。
觀查冷作業(yè)時兩種線的工作情況
1
、將熱電偶線依然與KAYE儀器連接，分別在線的某段反復折撓或用錘砸，使這段線受到擠壓。
2
、使用熱噴頭緩慢移動到受壓部位，產(chǎn)生一溫度梯度。
3
、觀看儀器的溫度讀書，這樣實驗的結(jié)果，KAYE熱電偶線受溫度梯度的影響小。
實用性比較
1
、分別撓曲、彎曲并纏繞熱電偶線。
2、折撓較困難的熱電偶線易損，KAYE熱電偶線的特點：易折撓，恢復原態(tài)不損壞。
比較理想的熱電偶結(jié)構(gòu)：
·多股線可以延長熱電偶壽命，減少線擠壓誤差。
·高純度材料可減小線擠壓產(chǎn)生的誤差。
·熱電偶熱端焊接，可確保測溫的穩(wěn)定性。
·熱電偶熱端采用特氟倫密封，可隔絕濕氣并延長熱電偶壽命。