接触法测温的基本原理是测温元件要与被测对象达到热平衡。因此,在测温时需保持一定时间,才能使两者达到热平衡。而保持时间的长短,同测温元件的热响应时间有关。而热响应时间主要取决于传感器结构及测量条件,差别极大。对于气体介质,尤其是静止气体,至少应保持30min以上才能达到平衡;对于液体而言,最快也要在5min以上。 对于温度不断变化的被测场所,尤其是瞬间变化过程,全过程仅1s,则要求传感器的响应时间在毫秒级。因此,普通的温度传感器不仅跟不上被测对象的温度变化速度出现滞后,而且也会因达不到热平衡而产生测量误差。最好选择响应快的传感器。对热电偶而言除保护管影响外,热电偶的测量端直径也是其主要因素,即偶丝越细,测量端直径越小,其热响应时间越短。测温元件热响应误差可通过下式确定。 Δθ=Δθ0exp(-t/t) (1) 式中 Δθ——在t时刻,测温元件引起的误差,K或℃ Δθ0——“t=0”时刻,测温元件引起的误差,K或℃ t——测量时间,s τ——时间常数,s ε——自然对数的底(2.718) 因此,当t=τ时,则Δθ=Δθ0/e 即为0.368, 如果当t=2τ时,则Δθ=Δθ0/e2 即为0.135。 当被测对象温度以一定速度α(k/s或℃/s)上升或下降时,经过足够时间后,所产生的响应误差可用下式表示: Δθ∞=-ατ (2) 式中 Δθ∞—经过足够时间后,测温元件引起的误差 由式(2)可以看出,响应误差与时间常数(τ)成正比。为了提高检定效率许多企业采用自动检定装置,对入厂热电偶进行检定,但是,该装置也并非十分完善。二汽变速箱厂热处理车间就发现如果在400℃点的恒温时间不够,达不到热平衡,就容易发生误判。