選擇測溫方法和儀器應考慮哪些因素

任何特定對象的溫度過程控制的成功解決方案通常取決於測量方法和測量設備的正確選擇。選擇方法和測量設備的任務非常困難，因為必須尋求最佳解決方案，同時考慮許多通常相互矛盾的因素。

經常會出現無法成功解決此問題的情況，必須間接找到所需的溫度值，利用物體其他物理參數的測量結果，這些物理參數與溫度有天然的關係。下面簡要介紹決定測量方法選擇的主要因素。

測量溫度範圍

這個因素很關鍵。儘管已知許多方法用於在升高的溫度範圍內進行測量，但是隨著被測溫度的測量，此類方法的數量變得越來越有限。

研究過程的動態

在研究可變的，尤其是短期的熱過程時，熱探測器的熱慣性通常是接觸法測量溫度適用性的重大限制。在許多情況下，在這方面出現的困難可以通過採用適當方法計算的修正值或使用特殊的修正裝置來克服。

但是，如果被測物體溫度的變化伴隨著傳熱條件的變化，那麼熱探測器熱慣性的存在，不僅會導致設備讀數的延遲，而且還導致記錄的溫度變化曲線形狀失真。

在基於使用非接觸式溫度測量方法的設備中，可以使用時間常數非常短的接收器，從而顯著擴大測量的動態範圍。在這種情況下，所用錄音設備的動態特性成為一個限制因素。

測量精度

所選方法對溫度測量精度的要求對應於本工藝過程確定的該參數的允許測量誤差。

考慮到溫度測量的特殊性，應牢記所選裝置（帶測量裝置的熱檢測器）的儀器測量的允許誤差不應等於溫度測量的允許誤差，但在某些情況下它非常少。

應為測量高溫時經常遇到的熱探測器特性的預期不穩定性以及方法的隨機分量和隨機分量的預期值預留測量集的必要精度裕度給定測量條件下的動態誤差分量。

在確定所用測量或記錄設備所需的精度等級時，應考慮到精度等級表徵了設備的允許基本誤差，以設備整個刻度範圍的百分比表示。允許的誤差在刻度上的任何一點都是相同的。

因此，該設備在其規模上的任何一點都可能具有這樣的基本誤差值。因此，與測量值本身有關的誤差的相對值將越大，測量值的值越接近刻度的起點。

讓我們用一個例子來解釋這一點。在刻度為 500 — 1500 °C 的 0.5 級測量設備中，刻度的每個點的允許誤差的絕對值為 5 度。該設備的基本誤差值可以達到可接受的值。

在這種情況下，它的相對值可以從規模末尾的 5/1500 (0.3%) 到規模開始時的 5/500 (1%) 不等。因此，宜選擇刻度變化範圍如此大的測量裝置，使測量值的期望值符合刻度的最後三分之一。

如果相對誤差的計算是根據溫度進行的，則建議不要根據溫度的絕對值進行計算，而應僅針對所考慮過程的溫度區間進行計算。.

事實上，根據表示給定溫度值的刻度（開氏度或攝氏度），測量的相對誤差將具有不同的值，這不能被認為是可以接受的。

儀器靈敏度測量

選擇測量設備時，需要注意其靈敏度對應於所需的測量精度，並為可變過程研究的結果提供必要的時間分辨率。

認為最靈敏的測量設備可以提供最高測量精度的觀點是錯誤的，而研究這個過程通常甚至不需要。使用靈敏度過高的設備可能會對研究過程的動態產生錯誤印象。

這種設備在這些操作條件下可能反复無常，其讀數會受到許多側面因素（房間內的風、振動）的影響，從而導致讀數的變化增加，這不是這種現象的特徵。

另一方面，使用靈敏度非常低的設備將無法觀察到該過程的微小但具有特徵性的波動，因此可能會產生該過程高溫穩定性的錯誤印象。

化學相互作用

在決定使用該設備測量液體或氣體介質的高溫的可能性時，一方面，介質與引入其中的熱探測器材料的相互作用程度通常是決定性的，另一方面另一方面，熱探測器本身各個部分的相互作用。

這組現像還包括燃氣混合物中鉑族金屬表面發生的催化作用。作為相對於可燃氣體混合物的化學惰性物質，鉑和鈀會加速混合物組分的反應，並在催化劑表面釋放大量熱量，從而加熱催化劑。

因此，與可燃混合物直接接觸的帶有鉑或鈀部件的熱探測器的讀數並不表徵熱探測器與環境之間建立的平衡溫度，而是催化加熱引起的明顯更高的溫度。