本文介紹了熱電偶補償電纜的工作原理、結構及分類,指出了現場使用中應注意的問題及如何正確使用熱電偶(ǒu)補償電纜,為我們(men)在今後熱電偶補償電纜的使用中提供了一些參考。
根據熱電偶測溫原理可知(zhī),熱電偶(ǒu)回路的(de)大(dà)小不僅與熱端溫度有關,而且與冷端溫度有關,隻有當冷(lěng)端溫度保持不變,熱電勢才是被測熱(rè)端溫(wēn)度(dù)的單值函數。
熱電偶分度表和根據分度(dù)表刻度(dù)的顯示儀表都要求(qiú)冷端溫度恒(héng)定為0℃,否則將產生測(cè)量誤差(chà)。
然(rán)而在實際應用中,由於熱電(diàn)偶的冷端與熱端距離通常很近,冷(lěng)端(接(jiē)線盒處)又暴露於空氣中,受到周圍環境溫度波動的影響,冷端溫(wēn)度很難保持恒(héng)定,保持在0℃就更難。
因此為了消除在測溫過程(chéng)中冷端溫度變化和不為(wéi)0~C時所產生(shēng)的影響,必須進行(háng)冷端溫度補償。
1、補償電纜結構(gòu)及定義
熱電偶補償電纜通常(cháng)由合金絲、絕緣層(céng)、護套、屏蔽(bì)層組成。
在一定溫度範圍內(包括常(cháng)溫),具有與所匹配的熱電偶的熱電勢(shì)的標稱值相同的一對帶有絕緣層的導(dǎo)線,用它們連接熱電偶與測量裝置,以補(bǔ)償它們與熱電偶連接處的溫度變(biàn)化所產生的誤差。
熱電偶與測(cè)量裝置之間使用補償導線,其優點有二:
(1)改(gǎi)善熱(rè)電偶測量線(xiàn)路的物理性能和機械性能,采用多股(gǔ)線芯或小直徑補償導線可提(tí)高線路的撓性,使接線方便,也可調(diào)節線路或屏(píng)蔽(bì)外界(jiè)幹擾;
(2)降低測量線路成本,當(dāng)熱電偶與測量裝置距離很遠(yuǎn),使用補償導(dǎo)線可(kě)以節省大量熱電偶材料,特別是(shì)使用貴金屬熱電偶時,經(jīng)濟效益更為(wéi)明(míng)顯。
2、分類
2.1熱電偶補償電纜按成分可分為兩種:
(1)延(yán)長型補償電纜,其合金絲的名義化學成分及(jí)熱電動勢標稱值與配用的熱電偶相同,用字母“x”附在熱電偶分度號之後表示,例如“KX”表示K型熱電偶用延(yán)長(zhǎng)型補償導線.
(2)補償(cháng)型補償電纜,其合金繞包機絲的名義化學成分與配用的熱電偶不同,但其熱電動勢在(0一lo)℃或(huò)(0~ZOO)℃時(shí)與(yǔ)配用的熱電偶的熱電動勢值相同,用字母“c”附在(zài)熱電偶(ǒu)分度號之後表示,例如(rú)“KC”.不同合金絲可以應用於同一分度號的熱電偶(ǒu),並用附加字母區別,如“KCA”、“KCB”。
2.2熱電偶補償電纜按使用溫度可分為一般用(yòng)(標(biāo)誌(zhì)G)和耐熱用(yòng)(標誌H)兩種。
2.3熱電偶補償電纜按(àn)允許誤差(chà)可分為精密級(標誌A)和普通級(標誌B)兩種。
2.4熱電偶補償電纜按線芯(xīn)型式可分為單股線芯和多股(gǔ)線芯(xīn)兩種。
3、現場使用中的注意問題
3.1根據熱電偶的計算公式:
各種不同類型的補償(cháng)電纜,其熱(rè)電特性是不一(yī)樣(yàng)的,也就是說,在同一溫度下,各種補償(cháng)導線隻能與相應型號的熱電偶配用.如果在現場使(shǐ)用中將補償導線接錯了,儀表就不能反映(yìng)真實溫度(dù)。
3.2補償電纜相當於一支(zhī)在(0~lO)℃範圍內的熱電偶,故(gù)它的電流也是由正極經參考端流向負極,所以在與熱電偶連接時,補償導線(xiàn)的(de)正極應接熱(rè)電偶的正極,負極應接熱電偶的負極.如將極性接反了,不但不能(néng)起到補償導線的作(zuò)用,反而會抵消(xiāo)熱電偶的一部分熱電勢,使儀表的指(zhǐ)示(shì)溫度偏低。
3.3補(bǔ)償電纜(lǎn)和熱電偶連接點溫度在用到一般型補償導線時(shí),規定使用溫度範圍為(0~lO)℃,但在用到耐熱型補償導線時,可以規定使用溫度範圍(wéi)為(0~ZO)℃,但為了減少(shǎo)測量誤差,應當將熱(rè)電偶參考端移至離熱源較遠及(jí)環境溫度較(jiào)恒定的地方。

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