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热电偶时间常数的测量_傅元
检测热电偶的时间常数对于要求响应速度快的热电偶具有重要意义，有助于了解不同封转结构响应速度的差别，进行多只电偶的响应速度匹配和检验热电偶测量端头内氧化镁粉是否填实。热电偶时间常数的大小与热电偶的材料、结构形式以及测温环境等物理因素有关， 由于影响时间常数的因素很多且很复杂，难以用理论计算的方法获得准确的数值，因此实际中都是采用实验测定的方法来获得。因此，研究出快速、实用且能准确测出热电偶时间常数的方法是极其有意义的工作。基本的方法是通过机械装置， 将置于常温状态下的被测电偶快速插入沸水中，记录电偶热电势随时间的变化曲线，根据该曲线测量电偶的时间常数。本文采取了单指数曲线描述过渡过程的数学模型， 建立一条模拟曲线。将模拟曲线与实测曲线的方差作为目标函数，通过优化方法中的坐标轮换算法或其它算法改变模拟曲线的起始时刻、时间常数和终值，使该目标函数最小化，当目标函数取得最小值时，模拟曲线的时间常数即为实测曲线的时间常数。大量的测量结果表明，这种方法简便，准确，适应性强。
本文介绍了利用单指数曲线拟合热电偶的温度阶跃响应曲线来求取其时间常数的新方法。此种方法适应低灵敏度的热电偶，具有抗噪声能力强、测量的准确度高、重复性好等特点。配套测试装置的机械结构简单，不用加装光电开关，可以测试各种温度传感器的时间常数。在某种出口型号的热电偶的生产中已经测试过上万只，结果表明对控制热电偶的产品质量很有效。
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