一、溫度影響精度的核心機制
金屬電阻的溫度效應
所有金屬的電阻值會隨溫度變化而改變(遵循電阻溫度系數規律):溫度升高時,金屬內部原子熱運動加劇,電子散射增強,電阻增大;溫度降低時則相反。
對于 ER 探頭的敏感元件(金屬試片),即使沒有腐蝕發生,溫度波動也會導致電阻值變化,這種 “非腐蝕引起的電阻變化” 會被誤判為腐蝕信號,直接影響測量精度。
例如:鐵的電阻溫度系數約為 0.005/℃,若試片初始電阻為 100Ω,溫度波動 10℃時,電阻會變化約 5Ω,遠大于微米級腐蝕引起的電阻變化(通常僅微歐級)。
腐蝕速率本身的溫度依賴性
溫度升高會加速腐蝕化學反應(如電化學腐蝕的陽極溶解、陰極反應速率),導致實際腐蝕速率上升。若探頭無法區分 “溫度導致的電阻變化” 和 “真實腐蝕導致的電阻變化”,會進一步放大測量誤差。
二、溫度影響的量化程度
在未進行溫度補償的情況下,溫度對精度的影響程度可參考以下數據:
對于常見金屬(如碳鋼、不銹鋼),溫度每波動 1℃,可能導致0.1%~0.5% 的電阻測量誤差(取決于金屬材質的電阻溫度系數)。
在高溫環境(如 100~300℃)中,若溫度波動 ±10℃,未補償的 ER 探頭可能產生**±1%~±5% 的腐蝕速率測量誤差**,甚至可能掩蓋真實的腐蝕趨勢(如低溫時誤判為 “低腐蝕”,高溫時誤判為 “高腐蝕”)。
在極端溫度(如 > 400℃或 <-50℃)下,金屬的晶體結構或氧化行為可能發生變化,電阻 - 溫度關系偏離線性,此時未補償的誤差可超過**±10%**。
三、溫度補償后的影響程度
現代 ER 探頭通過內置溫度傳感器 電路 / 算法補償,可大幅降低溫度影響:
硬件補償:探頭內置鉑電阻(Pt100)或熱電偶,實時監測敏感元件的溫度,通過惠斯通電橋電路抵消溫度引起的電阻變化。
算法補償:基于金屬的電阻溫度系數,在數據處理中對測量值進行修正(如將實時電阻值折算為 “標準溫度下的等效電阻”)。
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