WRNM表面熱電偶測量的誤差分析

　　隨著(zhù)性能的提高，電子功率密度上升，其溫度成為需要密切關(guān)注的參數。由于材料組成、結構復雜，溫度分布不均，電子設備的溫度、流速和傳熱的測量成為挑戰。仿真和測試是常用的兩種手段，測試結果往往被用作評判仿真精度的標準，那么如何評判測量的精度呢？本文重點(diǎn)關(guān)注WRNM表面熱電偶測溫的誤差分析。
　　熱流為何是個(gè)麻煩？
　　就像電氣領(lǐng)域中電壓和電流的測量，溫度和熱流測量時(shí)也面臨同樣的問(wèn)題。只有理解了溫度傳感器本身及其周?chē)臒崃鞣植?，才能進(jìn)行的溫度測量。反之，熱流的精密測量也同樣依賴(lài)溫度獲取。
　　安裝誤差的理論分析？
　　WRNM表面熱電偶是常用的溫度傳感器。使用WRNM表面熱電偶測量溫度的過(guò)程是這樣的：WRNM表面熱電偶與被測表面接觸后，熱流從被測物流入WRNM表面熱電偶，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，傳熱過(guò)程達到穩態(tài)。穩定的時(shí)間、終的溫度分布取決于被測表面及WRNM表面熱電偶材料的物性參數、安裝方式及流過(guò)WRNM表面熱電偶引線(xiàn)的熱流散失大小。由于WRNM表面熱電偶感應點(diǎn)與被測物之間存在熱阻，在熱流流過(guò)的情況下，被測物與感應電之間必然存在溫差，這個(gè)溫差稱(chēng)之為“WRNM表面熱電偶安裝誤差”。
　　這個(gè)誤差與被測物與WRNM表面熱電偶之間的接觸熱阻、WRNM表面熱電偶引線(xiàn)向外散失的熱量等相關(guān)。即使使用校準的WRNM表面熱電偶，也無(wú)法消除上述誤差。為了評估上述誤差的大小需要定量分析上述傳熱過(guò)程。
　　接觸式溫度測量的模型如圖1所示，已經(jīng)有文獻對該模型進(jìn)行了理論分析，得到了分析解，當L>10*r時(shí)，其中，△T為被側面與環(huán)境溫度的差值。
　　X為無(wú)量綱距離，x/r;
　　Bi=hconv.r/kw,kw為WRNM表面熱電偶線(xiàn)的導熱系數，r為半徑（如圖），hconv為WRNM表面熱電偶線(xiàn)與環(huán)境的對流換熱系數。
　　K是導熱系數比，kw/ks。ks為被測面導熱系數。
　　B=hc.r/ks。hc為接觸換熱系數。
　　Ttc為WRNM表面熱電偶測出的溫差。（此值加上環(huán)境溫度就是WRNM表面熱電偶讀數）。