将恒温油槽设定为 100 ℃,待稳定后,分别在不 同的置入深度条件下测试三种铂电阻温度计的误差。修正后,不同深度测得的误差如图 4(a)所示。 从图中可以看出,3 支温度计误差均随置入深度变 小而增大,对于不同材质温度计,材料导热系数越 小,置入深度对温度计的影响越小,相同的材料,直 径越大,置入深度对测量结果的影响越大。对于直 径 4.5 mm 的铠装温度计,当置入深度小于 50 mm 时,测量结果出现明显变化,置入深度引起的测量偏 差超过 0.20 ℃,对于直径 8 mm 的铠装温度计,置入 深度小于 70 mm 时,测量结果出现明显变化,置入 深度引起的测量偏差达到 0.20 ℃。将横坐标改为 深度直径比,从图 4(b)可以看出,当铠装温度计的 深度直径比小于 10 的时候,置入误差对测量结果产 生明显影响.
继续将恒温油槽升高到 200 ℃,待稳定后,分别 在不同的置入深度条件下测试三种铂电阻温度计的 误差。使用修正值修正后,不同深度测得的误差如 图 5(a)所示。从图中可以看出,与 100 ℃ 的测量结 果相似,3 支温度计误差均随置入深度变小而增大, 对于不同材质温度计,材料导热系数越小,置入深度 对温度计的影响越小,相同的材料,直径越大,置入 深度对测量结果的影响越大,与 100 ℃ 时的测量结 果相比较,置入深度对测量结果的影响更加明显,变 化的速率也越大。对于直径 4.5 mm 的金属杆温度 计,当置入深度小于 50 mm 时,置入深度达到 30 mm 时,测量结果出现明显变化,置入深度引起的测量偏 差超过 1.0 ℃,对于直径 8 mm 的铠装温度计,置入 深度 30 mm 时,测量结果出现明显变化,置入深度 引起的测量偏差达到 3 ℃ 以上。将横坐标改为深 度直径比,从图 5(b)可以看出,当铠装温度计的深 度直径比小于 11 的时候,置入误差对测量结果产生 明显影响。
从上述实验结果可以得到如下结论:
1)在 50 ℃ 恒温水槽和 100 ℃ 的恒温油槽中, 30 mm 以下的温场并无明显的垂直温度梯度,当恒 温槽温度达到 200 ℃,温场梯度有了较为明显的增 大,但是仍在相关规程规范的允许范围内。
2)随着温度的升高,恒温槽温度与室温差值变 大,导致被测温度传感器轴向传热逐渐加剧,由被校 准温度传感器导热误差引起的测量误差越来越大。 温度计材料导热系数越小,测量结果受置入深度的 影响越小,温差越大,置入深度的影响越大。
3)对于相同材质的温度计,深度直径比可以有 效估计置入深度对测量结果的影响。