Измерения такого параметра, как температура, встречаются практически во всех производственных процессах, а средства измерения отличаются большим разнообразием типов, конструкций и основных характеристик [1–3]. Среди контактных способов измерения температуры в различных областях промышленности, в том числе и в теплоэнергетике, благодаря простоте, надежности и низкой погрешности измерения наиболее часто используются термоэлектрические преобразователи (ТЭП) и термометры сопротивления. Измерение температуры контактным способом в теплоэнергетике зачастую связано со значительными нагрузками на чувствительный элемент датчика [4, 5]. Поэтому для защиты от негативного воздействия среды датчики устанавливаются в защитные гильзы. В этом случае отсутствие непосредственного контакта чувствительного элемента датчика с измеряемой средой оказывает влияние на показания измерительного преобразователя [6, 7]. Степень оказываемого влияния, как правило, зависит от ряда факторов, в том числе от соотношения размеров и конструкций гильзы и чувствительного элемента, а также от материала, заполняющего свободное пространство гильзы [6, 7]. Для минимизации влияния защитной гильзы на процесс измерения температуры последнюю целесообразно выбирать исходя из условия, чтобы зазор между стенками гильзы и чувствительным элементом был минимальным. Однако на практике не всегда удается подобрать нужную гильзу [6, 7]. Как следствие, зазоры при установке ТЭП могут быть достаточно большими. В условиях наличия этих зазоров погрешность измерения температуры может быть скорректирована путем определения достаточной длительности нагревания и правильного подбора материала, заполняющего гильзу. Для прогнозирования времени измерений и подбора материала целесообразно применять методы численного моделирования [1, 6, 8].
В данной работе представлено численное исследование требуемых времен нагревания типичных термопар в зависимости от зазора между защитной гильзой и чувствительным элементом, а также от способа установки ТЭП в гильзу.