由于測試時由補償導(dǎo)線構(gòu)成的熱電偶的參比端溫度不一定是0℃,例如是20℃,則所測熱電勢低于參比端為0℃的熱電勢值。以某種不明分度號的補償導(dǎo)線為例,如參比端溫度約20℃,測量值如在3.928±0.150mV范圍內(nèi),則可判斷這種補償導(dǎo)線的分度號是K。3.928是K分度號熱電偶100℃和20℃時熱電勢的差值,0.150是K分度號普通級補償導(dǎo)線的允差。
我們知道,補償導(dǎo)線只是把熱電偶的參比端延長,起到移動參比端位置的作用,延伸后的參比端溫度應(yīng)當(dāng)恒定或配用本身具有參比端溫度自動補償?shù)难b置,否則仍可能因新的參比端溫度變化引起測量誤差。 比如在儀表盤內(nèi)接線時,由于常用盤裝顯示器、記錄儀本身因通電而發(fā)熱,使其接線端子處的溫度高于儀表盤接線端子處的溫度。當(dāng)熱電偶的補償導(dǎo)線引進儀表盤后,如果將其接到儀表盤的接線端子上,而儀表盤的接線端子與儀表接線端子間用銅線連接,則因上述溫差存在將造成測量誤差。所以=將補償導(dǎo)線跨過儀表盤的接線端子直接與儀表的接線端子相連。
對早期配熱電偶的動圈式儀表來說,有5Ω、15Ω兩種線路電阻的要求,當(dāng)熱電偶安裝地點離動圈表較遠(yuǎn)時,或采用分度號K、N、E、J、T等包含有銅鎳材料的補償導(dǎo)線時,其線路電阻較大,選用時要注意選較大截面的補償導(dǎo)線。比如選用外接15 Ω線路電阻 E分度號的動圈式儀表時,其配用的補償導(dǎo)線截面為1.0 mm2、2.5 mm2 ,而對應(yīng)的單位長度線路電阻分別為 1.25Ω/m和 0.5Ω/m, 則補償導(dǎo)線的允許長度僅為 12 m和 30 m。設(shè)計時如不留心,這個長度很容易超過,造成測量誤差。
同稱為鉑銠-鉑的熱電偶有R、S兩種分度號,分別代表鉑銠13-鉑和鉑銠10-鉑熱電偶,前者在國內(nèi)應(yīng)用較少, 但其熱電勢較大(1600℃時R、S分度熱電偶的熱電勢分別為18.849mV和16.777 mV),而在低溫段 100℃ 時兩者基本*(R、S 分度號的熱電勢分別為 0.647 mV和0.646 mV),200 ℃時稍有差別(R、S 分度號的熱電勢分別為 1.467 mV和1.441mV),所以目前國內(nèi)市場上R、S分度號的補償導(dǎo)線是通用的。如將市場上通常采購得到的S分度號的補償導(dǎo)線用于R分度號的熱電偶,在100℃以下*,即使到了耐熱用補償導(dǎo)線的極限溫度200℃,當(dāng)熱電偶的熱端溫度分別為600℃、1000℃、1300℃時,所引起的誤差僅為 2.5℃、2.2℃、2.0℃。
前面講了這么多,都是說要用補償導(dǎo)線去補償熱電偶參比端溫度,但在常用熱電偶中,分度號B的雙鉑銠(鉑銠30-鉑銠6)熱電偶是一個例外,它沒有的補償導(dǎo)線,或者換一句話說,在實際應(yīng)用中,它一般沒有必要使用補償導(dǎo)線。 雙鉑銠熱電偶常用于1300~1600 ℃溫度段的測溫(≤1300℃ 通常采用鉑銠-鉑熱電偶),其低溫段的熱電勢出奇地低,如100℃時的熱電勢僅 0.033mV, 200℃時的熱電勢為0.178mV,與整個測溫范圍內(nèi)(0~1800 ℃)每100℃的平均熱電勢為0 .700mV 比較,相差懸殊,所以即使不補償,造成的誤差也很小。例如當(dāng)熱端溫度為1300℃和1600℃時,如參比端溫度t1=100℃ 時,造成的誤差為±3.0℃,如t1=120℃ 時,造成的誤差為±5,.0℃ ,均達到使用普通級補償導(dǎo)線 ±5℃的要求。但值得注意的是,如t1=200℃ 時,則可能造成±16.3℃的誤差,因此對雙鉑銠熱電偶來說,雖然在通常情況下可不使用補償導(dǎo)線,但限制條件是參比端溫度t1≤120℃,否則將造成較大的誤差。在不常用的熱電偶中,鎳鈷-鎳鋁熱電偶200℃以下熱電勢幾乎為零,可不用補償導(dǎo)線,而鎳鐵-鎳銅熱電偶在50℃以下的熱電勢微乎其微,在這個溫度范圍內(nèi)也不用補償導(dǎo)線。
補償導(dǎo)線是在一定溫度范圍內(nèi)(包括常溫0)具有與所匹配熱電偶熱電動勢相同標(biāo)稱值的一對帶有絕緣層的到導(dǎo)線,用他們連接熱電偶與測量裝置,以補償它們與熱電偶連接處的溫度變化所產(chǎn)生的誤差。
熱電偶補償導(dǎo)線KX-FFR阻燃C類1.7mm外護層
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要了解熱電偶的溫度補償問題,就要從熱電偶的原理作手,現(xiàn)只談?wù)勁c之相關(guān)的熱電偶閉合回路的總熱電勢和中間溫度定則。前者說明了:對于已選定的熱電偶,當(dāng)參比端溫度恒定時,則總的熱電動勢就成測量端溫度的單值函數(shù)。即一定的熱電勢對應(yīng)著一定的溫度,而熱電偶的分度表中,參比端溫度均為0度。但在應(yīng)用現(xiàn)場,參比端溫度千差萬別,不可能都恒定在0度,這就會產(chǎn)生測量誤差,這就是熱電偶要進行溫度補償?shù)脑颉T趯嶋H應(yīng)用中常把熱電偶的參比端稱為冷端。
熱電偶冷端溫度補償?shù)姆椒ㄓ?
1.冰浴法 常用在實驗室,即把參比端溫度恒定在0度,但做起來成本高、難度大。
2.冷端溫度校正法 常用在要求不高的現(xiàn)場,即當(dāng)冷端溫度無法恒定為0度,就需要對儀表的指示值進行修正。做起來容易但誤差較大。
3.
補償電橋法 較少單獨使用,是利用不平衡電橋產(chǎn)生的電勢來補償熱電偶冷端溫度變化所引起的熱電勢變化值。補償電橋有單獨產(chǎn)品,也有做在儀表內(nèi)的。
4.補償導(dǎo)線法 這是較常用的方法,即把熱電偶延長把冷端引至溫度較穩(wěn)定的地方(通常為控制室),然后由人工來調(diào)正冷端溫度,即把儀表零點調(diào)至室溫,或由儀表內(nèi)電路進行自動補償。對于貴金屬熱電偶把熱電偶延長也是不可能的,因為價格太高行不通,就用熱電特性相近的金屬來做延長導(dǎo)線,中間溫度定則是應(yīng)用補償導(dǎo)線的理論基礎(chǔ)。補償導(dǎo)線并不能自動補償熱電偶冷端溫度的變化,僅只是將熱電偶冷端引至溫度較穩(wěn)定的地方而已,補償還要由人工和儀表來進行。因此補償導(dǎo)線應(yīng)該叫做熱電偶延長線,這樣才不會給人造成錯誤的理解。
1.工作溫度:200℃和260℃兩種。
2.低環(huán)境溫度;固定敷設(shè)-60℃;非固定敷設(shè)-20℃。
3.小彎曲半徑:非鎧裝電纜不小于電纜外徑的10倍,鎧裝電纜不小于電纜外徑的12倍。
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