將恒溫油槽設(shè)定為 100 ℃,待穩(wěn)定后,分別在不 同的置入深度條件下測試三種鉑電阻溫度計(jì)的誤差。修正后,不同深度測得的誤差如圖 4(a)所示。 從圖中可以看出,3 支溫度計(jì)誤差均隨置入深度變 小而增大,對于不同材質(zhì)溫度計(jì),材料導(dǎo)熱系數(shù)越 小,置入深度對溫度計(jì)的影響越小,相同的材料,直 徑越大,置入深度對測量結(jié)果的影響越大。對于直 徑 4.5 mm 的鎧裝溫度計(jì),當(dāng)置入深度小于 50 mm 時(shí),測量結(jié)果出現(xiàn)明顯變化,置入深度引起的測量偏 差超過 0.20 ℃,對于直徑 8 mm 的鎧裝溫度計(jì),置入 深度小于 70 mm 時(shí),測量結(jié)果出現(xiàn)明顯變化,置入 深度引起的測量偏差達(dá)到 0.20 ℃。將橫坐標(biāo)改為 深度直徑比,從圖 4(b)可以看出,當(dāng)鎧裝溫度計(jì)的 深度直徑比小于 10 的時(shí)候,置入誤差對測量結(jié)果產(chǎn) 生明顯影響.
繼續(xù)將恒溫油槽升高到 200 ℃,待穩(wěn)定后,分別 在不同的置入深度條件下測試三種鉑電阻溫度計(jì)的 誤差。使用修正值修正后,不同深度測得的誤差如 圖 5(a)所示。從圖中可以看出,與 100 ℃ 的測量結(jié) 果相似,3 支溫度計(jì)誤差均隨置入深度變小而增大, 對于不同材質(zhì)溫度計(jì),材料導(dǎo)熱系數(shù)越小,置入深度 對溫度計(jì)的影響越小,相同的材料,直徑越大,置入 深度對測量結(jié)果的影響越大,與 100 ℃ 時(shí)的測量結(jié) 果相比較,置入深度對測量結(jié)果的影響更加明顯,變 化的速率也越大。對于直徑 4.5 mm 的金屬桿溫度 計(jì),當(dāng)置入深度小于 50 mm 時(shí),置入深度達(dá)到 30 mm 時(shí),測量結(jié)果出現(xiàn)明顯變化,置入深度引起的測量偏 差超過 1.0 ℃,對于直徑 8 mm 的鎧裝溫度計(jì),置入 深度 30 mm 時(shí),測量結(jié)果出現(xiàn)明顯變化,置入深度 引起的測量偏差達(dá)到 3 ℃ 以上。將橫坐標(biāo)改為深 度直徑比,從圖 5(b)可以看出,當(dāng)鎧裝溫度計(jì)的深 度直徑比小于 11 的時(shí)候,置入誤差對測量結(jié)果產(chǎn)生 明顯影響。
從上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得到如下結(jié)論:
1)在 50 ℃ 恒溫水槽和 100 ℃ 的恒溫油槽中, 30 mm 以下的溫場并無明顯的垂直溫度梯度,當(dāng)恒 溫槽溫度達(dá)到 200 ℃,溫場梯度有了較為明顯的增 大,但是仍在相關(guān)規(guī)程規(guī)范的允許范圍內(nèi)。
2)隨著溫度的升高,恒溫槽溫度與室溫差值變 大,導(dǎo)致被測溫度傳感器軸向傳熱逐漸加劇,由被校 準(zhǔn)溫度傳感器導(dǎo)熱誤差引起的測量誤差越來越大。 溫度計(jì)材料導(dǎo)熱系數(shù)越小,測量結(jié)果受置入深度的 影響越小,溫差越大,置入深度的影響越大。
3)對于相同材質(zhì)的溫度計(jì),深度直徑比可以有 效估計(jì)置入深度對測量結(jié)果的影響。