摘要:在熱電偶
補(bǔ)償電纜接入熱電偶進(jìn)行測(cè)溫時(shí),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)由于
補(bǔ)償導(dǎo)線接錯(cuò)、接反、超出使用范圍等問題,影響到測(cè)量結(jié)果的真實(shí)性。本文介紹了
熱電偶補(bǔ)償電纜的工作原理、結(jié)構(gòu)及分類,指出了現(xiàn)場(chǎng)使用中應(yīng)注意的問題及如何正確使用熱電偶補(bǔ)償電纜,為我們?cè)诮窈鬅犭娕佳a(bǔ)償電纜的使用中提供了一些參考。
根據(jù)熱電偶測(cè)溫原理可知,熱電偶回路的大小不僅與熱端溫度有關(guān),而且與冷端溫度有關(guān),只有當(dāng)冷端溫度保持不變,熱電勢(shì)才是被測(cè)熱端溫度的單值函數(shù)。熱電偶分度表和根據(jù)分度表刻度的顯示儀表都要求冷端溫度恒定為0℃,否則將產(chǎn)生測(cè)量誤差。然而在實(shí)際應(yīng)用中,由于熱電偶的冷端與熱端距離通常很近,冷端(接線盒處)又暴露于空氣中,受到周圍環(huán)境溫度波動(dòng)的影響,冷端溫度很難保持恒定,保持在0℃就更難。因此為了消除在測(cè)溫過程中冷端溫度變化和不為0~C時(shí)所產(chǎn)生的影響,必須進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償。
1、
補(bǔ)償電纜結(jié)構(gòu)及定義
熱電偶補(bǔ)償電纜通常由合金絲、絕緣層、護(hù)套、屏蔽層組成。在一定溫度范圍內(nèi)(包括常溫),具有與所匹配的熱電偶的熱電勢(shì)的標(biāo)稱值相同的一對(duì)帶有絕緣層的導(dǎo)線,用它們連接熱電偶與測(cè)量裝置,以補(bǔ)償它們與熱電偶連接處的溫度變化所產(chǎn)生的誤差。
熱電偶與測(cè)量裝置之間使用補(bǔ)償導(dǎo)線,其優(yōu)點(diǎn)有二:
?。?)改善熱電偶測(cè)量線路的物理性能和機(jī)械性能,采用多股線芯或小直徑補(bǔ)償導(dǎo)線可提高線路的撓性,使接線方便,也可調(diào)節(jié)線路或屏蔽外界干擾;
(2)降低測(cè)量線路成本,當(dāng)熱電偶與測(cè)量裝置距離很遠(yuǎn),使用補(bǔ)償導(dǎo)線可以節(jié)省大量熱電偶材料,特別是使用貴金屬熱電偶時(shí),經(jīng)濟(jì)效益更為明顯。
2、分類
2.1熱電偶
補(bǔ)償電纜按成分可分為兩種:
(1)延長型補(bǔ)償電纜,其合金絲的名義化學(xué)成分及熱電動(dòng)勢(shì)標(biāo)稱值與配用的熱電偶相同,用字母“x”附在熱電偶分度號(hào)之后表示,例如“KX”表示K型熱電偶用延長型補(bǔ)償導(dǎo)線.
(2)補(bǔ)償型補(bǔ)償電纜,其合金絲的名義化學(xué)成分與配用的熱電偶不同,但其熱電動(dòng)勢(shì)在(0一lo)℃或(0~ZOO)℃時(shí)與配用的熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)值相同,用字母“c”附在熱電偶分度號(hào)之后表示,例如“KC”.不同合金絲可以應(yīng)用于同一分度號(hào)的熱電偶,并用附加字母區(qū)別,如“KCA”、“KCB”。
2.2熱電偶補(bǔ)償電纜按使用溫度可分為一般用(標(biāo)志G)和耐熱用(標(biāo)志H)兩種。
2.3熱電偶補(bǔ)償電纜按允許誤差可分為精密級(jí)(標(biāo)志A)和普通級(jí)(標(biāo)志B)兩種。
2.4熱電偶補(bǔ)償電纜按線芯型式可分為單股線芯和多股線芯兩種。
3、現(xiàn)場(chǎng)使用中的注意問題
3.1根據(jù)熱電偶的計(jì)算公式:
各種不同類型的補(bǔ)償電纜,其熱電特性是不一樣的,也就是說,在同一溫度下,各種補(bǔ)償導(dǎo)線只能與相應(yīng)型號(hào)的熱電偶配用.如果在現(xiàn)場(chǎng)使用中將補(bǔ)償導(dǎo)線接錯(cuò)了,儀表就不能反映真實(shí)溫度。
3.2
補(bǔ)償電纜相當(dāng)于一支在(0~lO)℃范圍內(nèi)的熱電偶,故它的電流也是由正極經(jīng)參考端流向負(fù)極,所以在與熱電偶連接時(shí),補(bǔ)償導(dǎo)線的正極應(yīng)接熱電偶的正極,負(fù)極應(yīng)接熱電偶的負(fù)極.如將極性接反了,不但不能起到補(bǔ)償導(dǎo)線的作用,反而會(huì)抵消熱電偶的一部分熱電勢(shì),使儀表的指示溫度偏低。
3.3
補(bǔ)償電纜和熱電偶連接點(diǎn)溫度在用到一般型補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí),規(guī)定使用溫度范圍為(0~lO)℃,但在用到耐熱型補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí),可以規(guī)定使用溫度范圍為(0~ZO)℃,但為了減少測(cè)量誤差,應(yīng)當(dāng)將熱電偶參考端移至離熱源較遠(yuǎn)及環(huán)境溫度較恒定的地方。
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