Оценка точности измерения температуры термопарами….
5
Рис. 5.
Cхема расположения термопары в основном материале
с указанием контрольных точек
При построении модели принят ряд допущений:
клей полностью заполняет паз, где установлена термопара;
продольная ось термодатчика совпадает с продольной осью сим-
метрии паза;
геометрическая модель представляет собой 1/4 часть реального
ОИ (возможность такого упрощения обусловлена симметрией образ-
ца и тем, что отличия свойств материалов двух термоэлектродов не-
значительно влияют на методическую погрешность);
нагрев поверхности в течение 300 с осуществляется конвектив-
ным потоком (
= 230 Вт/(м
2
К),
Т
ср
= 293…1 870 К);
в расчете учитывается собственное излучение материала ОИ
(ε = 0,8).
Зависимость
T
(
t
) с достаточной степенью точности описывается
линейной функцией. За расчетное время температура в контрольных
точках при наличии клея в пазу возрастает с 293 до 1 170 К.
Аналогично способу установки термопар с помощью пробки в
рассматриваемом варианте заделки возможно возникновение воз-
душного зазора в пазу при монтаже. Для оценки вклада слоя воздуха
в случае, когда клей не полностью заполняет паз, рассмотрена мо-
дель, аналогичная предыдущей, только в качестве материала, запол-
няющего паз, взят воздух. Теплопроводность воздуха значительно
ниже, чем клея, поэтому и температура в стыке термоэлектродов ока-
зывается заниженной. Следует отметить, что толщина воздушного
зазора в данном случае принята равной 0,1 мм, при этом разница
температур в стыке термоэлектродов при наличии клея и воздушного
зазора через 300 с составила 7 К или 0,6 %.
Методическую погрешность, вызванную наличием инородных тел
(термопары и клея или воздуха), определяли как разность температур
Т
2
(в стыке термоэлектродов) и
Т
3
(на той же глубине, на которой уста-
новлен термодатчик): Δ
32
= Т
3
– Т
2
. Зависимость методической по-
грешности Δ
32
от времени для разных материалов, заполняющих паз
