如果在管道中安裝溫度傳感器，管內流體的溫度會經由溫度傳感器的保護套管散失到環境中，進而降低溫度傳感器與流體的溫度。反之，如果環境溫度高於管內的流體溫度，環境溫度會造成流體溫度的上升。
平常這種熱散失對受測流體的溫度會有明顯的影響。但，事實上確實會導致溫度傳感器偵測到的溫度比實際溫度還低或高。這個差異被稱為熱散失誤差值。
熱散失誤差有多大？
熱散失對測量誤差的影響程度取決於許多因素，在實際應用中並不容易確定。
重要因素包括：
- 溫度傳感器組件的熱傳導性。
- 溫度傳感器和待測流體之間的質量比例。
- 待測流體和溫度傳感器的熱容量，也就是能夠儲存多少能量。
- 待測流體與環境溫度之間的溫度差異。
在溫度傳感器中，熱能主要通過溫度傳感器的金屬組件散失。一個尺寸，直徑較大的溫度傳感器比尺寸較小的溫度傳感器散發更多熱量。溫度傳感器的質量與其安裝的管道等之間的質量比例越大，就可以從測量點吸取更多熱能。這種熱散發不斷地冷卻溫度傳感器，就像散熱片一樣。由此產生的測量誤差可能達到幾個K，並且會明顯得增加溫度傳感器的反應時間。
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如何將熱散失誤差降到最低？
原則上，SIKA設計溫度傳感器時會使熱散發（因此熱散發誤差）盡可能低。根據待測流體和環境條件，必須在機械穩定性和測量要求之間找到一個折衷方案。
應考慮以下幾點：
- 溫度傳感器應該足夠深地插入待測流體中。
- 浸入管或保護管的直徑應盡可能細。
- 溫度傳感器組件的熱傳導性。
- 測量點應盡可能良好地隔熱。
我們的WGF溫度傳感器就是很好的例子，它專用測量通風管道中的空氣溫度。在這種應用，溫度傳感器使用玻璃纖維增強塑料與受測流體連接，該材料具有非常好的隔熱性能。因此，通過感測器散失的熱量明顯的減少，熱散失誤差也大大降低。
這樣的優化解決方案帶來許多好處：準確的溫度測量節省了用戶的運作成本，並且讓設計者在配置測量點時更加方便。如果您對您特定的測量需求有疑問，請隨時與我們聯繫！
作者: Andreas Damm (Fokusabteilung Temperatursensorik)
日期: 28.07.2023
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