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邦世达:实验电炉产生温度误差的原因

 发布时间:2022-04-02 点击量:324

实验电炉作为实验室常用升温设备,准确的温度控制是保证实验结果准确的根本,但往往在使用过程中,难免因为操作或者其他原因造成实验电炉产生温度误差,从而导致实验结果的不准确性,那么实验电炉产生温度误差的原因有哪些呢?


实验电炉是利用热电偶加热和用温控仪表进行温度控制的,那么一般来说其产生温度误差的主要部件就是热电偶和温控仪表,而造成他们出现误差的原因有所不同。


1、造成热电偶误差的原因

(1)热电偶的不稳定性是指热电偶的分度值,会随使用时间和使用条件的不同而引起的变化。大多数情况下,它可能是不准确性的主要原因,而造成不稳定性的因素有:热电偶在高温下挥发、氧化、还原、脆化、结晶、玷污等。

(2)热电偶若是由均质导体制成的,则其热电势只与两端的温度有关,若热电偶材料不是均匀的,且热电偶又处于温度梯度场中,则热电偶会产生一个附加热电势,其大小取决于沿热电极长度的温度梯度分布状态,材料的不均匀形式和不均匀程度及热电极在温度场中所处的位置。


2、造成温控仪表误差的原因

(1)根据成型热电偶的特性曲线可知,构成热电偶的两种不同材料的热电势与温度不成线性关系,有的曲率还比较大。因此,用热电偶测量温度,非线性校正也是很重要的,处理不当将带来误差。

(2)热电偶所产生的热电势不仅与测量端的温度有关,而且与冷端的温度也有关系,只有当冷端温度恒定时,热电势才只与工作端的温度有关。大多数仪表都有冷端温度补偿作用,如果仪表工作的环境温度变化不大,对于冷端温度补偿所造成的误差可忽略不计,但当环境温度变化大时,因为仪表不可能对冷端温度完全补偿,那么同样会引入一定的误差。对于b型热电偶来说,由于在0~50℃范围内热电势小于3μv,可以不进行温度补偿。

(3)由热电偶的分度表可以看出,热电偶输出的热电动势是很小的,要想实现更准确的测量,除了提高测量仪器的精密度外,还需加设外置放大电路,这也会引入误差。


综上实验电炉产生误差的原因主要还是在于升温和控温系统的精度,而想要解决这种误差,除了需要定期进行校准工作外,更加行之有效的就是选用精度高、耐用性好的零部件。


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