補償導(dǎo)線ZRC-KX-HS105-FPV-IA圖片 由熱電偶的測溫原理可知,熱電偶產(chǎn)生的熱電勢與熱端(又稱測量端)、參比端(又稱冷端)的熱電勢有關(guān),只有參比端溫度t1 為零或恒定不變,熱電勢才是熱端溫度的單值函數(shù)。如果不補償?shù)脑挘瑒t熱電偶的參比端溫度與儀表接線端溫度t2間的溫差t1-t2越大,測量誤差也越大。由于大多數(shù)熱電偶的熱電勢與溫度的關(guān)系近似線性,所以造成的測量誤差大致等于上述溫差。以K 分度號的鎳鉻-鎳硅熱電偶為例,當t1=50℃,t2=20℃時,如熱端溫度為1000℃,則顯示溫度僅969℃,誤差達31℃。 實際應(yīng)用時,由于熱電偶參比端的接線盒通常暴露在大氣中,溫度變化較大,如不采取措施,接線盒內(nèi)溫度既不可能為零,也不可能保持某個溫度恒定不變,由此引起測量誤差。由于與熱電偶相連的二次儀表(如顯示器、記錄儀)、I/O插卡等均帶環(huán)境溫度補償,可對這些裝置與熱電偶的接線點(即儀表接線端)溫度t2進行補償。由此可見,關(guān)鍵是如何對熱電偶的參比端溫度t1 進行補償。目前有多種參比端補償方法,如恒溫法、補償電橋法、補償熱電偶法、補償導(dǎo)線法等,但zui常用的就是補償導(dǎo)線法。 本文首先敘述補償導(dǎo)線的原理和分類,然后介紹補償導(dǎo)線應(yīng)用中通常需要了解的幾個問題。 二、補償導(dǎo)線的工作原理及分類 1、補償導(dǎo)線的工作原理 在一定溫度范圍內(nèi),熱電性能與熱電偶熱電性能很相近的導(dǎo)線稱為熱電偶的補償導(dǎo)線。 按熱電偶中間溫度定則,熱電偶測溫回路的總電勢值只與熱端和參比端的溫度有關(guān),而不受中間溫度變化的影響,所以可用與熱電偶材料相匹配的補償導(dǎo)線來代替需要延伸的貴重熱電偶材料,將參比端由熱電偶接線盒延伸到儀表接線端,由補償導(dǎo)線對原參比端溫度進行補償。 補償導(dǎo)線除了可減少測量誤差外,還有以下優(yōu)點:可改善熱電偶測溫線路的物理性能和機械性能,如采用多股線芯或小直徑補償導(dǎo)線可提高線路的柔韌性,使連接方便,也易于屏蔽外界干擾;可降低測量線路成本。 2、補償導(dǎo)線的分類 補償導(dǎo)線ZRC-KX-HS105-FPV-IA圖片
從原理上分延長型和補償型,延長型其合金絲的名義化學(xué)成分與配用的熱電偶相同,因而熱電勢也相同,在型號中以"X"表示,補償型其合金絲名義化學(xué)成分與配用的熱電偶不同,但在其工作溫度范圍內(nèi),熱電勢與所配用熱電偶的熱電勢標稱值相近,在型號中以"C"表示。 從補償精度分普通級和精密級,精密級補償后的誤差大體上只有普通級的一半,通常用在測量精度要求較高的地方。如S、R分度號的補償導(dǎo)線,精密級的允差為±2.5℃,普通級的允差為±5.0℃;K 、N分度號的補償導(dǎo)線,精密級的允差為±1.5℃,普通級的允差為±2.5℃。在型號中普通級的不標,精密級的加"S"表示。 從工作溫度分一般用和耐熱用,一般用工作溫度為0 ~ 100℃(少數(shù)為0 ~ 70℃);耐熱用工作溫度為0 ~ 200℃。 此外,可以線芯多少分為單股和多芯(軟線)補償導(dǎo)線,以是否帶屏蔽層分為普通型和屏蔽型補償導(dǎo)線,還有于防爆場合的本質(zhì)安全電路用的補償導(dǎo)線。
當我們用K分度號的補償導(dǎo)線配用N分度號的熱電偶,將造成過補償,顯示溫度偏高;反之,用N分度號的補償導(dǎo)線配用K分度號的熱電偶,將造成欠補償,顯示溫度偏低。 2、補償導(dǎo)線分度號和極性的判斷 有時可根據(jù)資料所列補償導(dǎo)線的材料、絕緣層及護套顏色判斷,但由于國內(nèi)新舊標準、IEC標準的規(guī)定有差異,用這個方法對補償導(dǎo)線的分度號和極性常常難以準確判斷。 zui可靠zui常用的方法是測試法,就是將補償導(dǎo)線的兩端剝?nèi)ソ^緣層,把兩根導(dǎo)線絞合在一起制成熱電偶的熱端,放到沸騰的水中,兩根導(dǎo)線的另一端與直流電位差計相連(不應(yīng)該與動圈式直讀mV 表相連,因測量時取電流其讀數(shù)偏低),將測得的熱電勢與表1比較,與之zui接近的即為補償導(dǎo)線的分度號,根據(jù)電位差計的正負極可確定補償導(dǎo)線的極性。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。 3、補償導(dǎo)線儀表盤接線點的位置 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。 4、補償導(dǎo)線的線路電阻 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,當熱電偶安裝地點離動圈表較遠時,或采用分度號K、N、E、J、T等包含有銅鎳材 補償導(dǎo)線ZRC-KX-HS105-FPV-IA圖片
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zui大允許長度僅為 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。 5、R、S分度號熱電偶的補償導(dǎo)線 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℃。 這一點可作為1節(jié)的一個特例。 在常用熱電偶當中,R、S 分度號補償導(dǎo)線的精度是zui低的,但從溫度使用范圍來看,0~60℃范圍內(nèi)誤差很小,100~150℃誤差就比較大了。當測量誤差要求高時,必須將參比端的溫度保持在100 ℃以下。補償導(dǎo)線ZRC-KX-HS105-FPV-IA圖片 KCGSVVP、KCGSVVR、KCGSVVRP、ZR-KC-GVV、ZR-KC-GVVR、ZR-KC-GVVP、ZR-KC-GVVRP、ZR-KC-GVPV、ZR-KC-GVVPR、ZR-KC-GVPVP、ZR-KC-GVPVRP、ZR-KC-GVPVR、ZR-KC-GVVP2、ZR-KC-GVP2VR、ZR-KC-GVP2VP2、ZR-KCGVV、ZR-KCGVVP、ZR-KCGVVR、ZR-KCGVVRP、ZR-KC-GBVV、ZR-KC-GBVVR、ZR-KC-GBVVP、ZR-KC-GBVVRP、ZR-KC-GBVPV、ZR-KC-GBVVPR、ZR-KC-GBVPVP、ZR-KC-GBVPVRP、ZR-KC-GBVPVR、ZR-KC-GBVVP2、ZR-KC-GBVP2VR、ZR-KC-GBVP2VP2、ZR-KCGBVV、ZR-KCGBVVP、ZR-KCGBVVR、ZR-KCGBVVRP、ZR-KC-GAVV、ZR-KC-GAVVR、ZR-KC-GAVVP、ZR-KC-GAVVRP、ZR-KC-GAVPV、ZR-KC-GAVVPR、ZR-KC-GAVPVP、ZR-KC-GAVPVRP、ZR-KC-GAVPVR、ZR-KC-GAVVP2、ZR-KC-GAVP2VR、ZR-KC-GAVP2VP2、ZR-KCGAVV、ZR-KCGAVVP、ZR-ZR-KCGAVVR、KCGAVVRP、ZR-KC-GSVV、ZR-KC-GSVVR、ZR-KC-GSVVP、ZR-KC-GSVVRP、ZR-KC-GSVPV、ZR-KC-GSVVPR、ZR-KC-GSVPVP、ZR-KC-GSVPVRP、ZR-KC-GSVPVR、ZR-KC-GSVVP2、 龍泉驛區(qū)、青白江區(qū)、都江堰市、彭州市、邛崍市、崇州市、金堂縣、雙流縣、溫江縣、郫縣、新都縣、大邑縣、蒲江縣、新津縣、自流井區(qū)、貢井區(qū)、大安區(qū)、鹽灘區(qū)、榮縣、富順縣、東區(qū)、西區(qū)、仁和區(qū)、米易區(qū)、鹽邊縣、自貢、攀枝花、瀘州、江陽區(qū)、龍馬潭區(qū)、納西區(qū)、瀘縣、合江縣、敘永縣 古藺縣、德陽、旌陽區(qū)、廣漢市、什邡市、綿竹市、中江縣、羅江縣、綿陽、涪城區(qū)、游仙區(qū)、江油市、安縣、梓潼縣、平武縣、北川縣、三臺縣、廣元、元壩區(qū)、朝天區(qū)、劍閣縣、旺蒼縣、青川縣、蒼溪縣、遂寧、蓬溪縣、射洪縣、大英縣、內(nèi)江市、東興區(qū)、資中縣、威遠縣、隆昌縣、樂山、五通橋區(qū)、沙灣區(qū)、金河口區(qū)、峨眉山市、夾江縣、犍為縣、沐川縣、井鹽縣、馬邊縣、峨邊縣、南充、順慶市、高坪區(qū)、嘉陵區(qū)、閬中市、南部縣、西充縣、營山縣、儀隴縣、蓬安縣、宜賓、翠屏區(qū)、宜賓縣、南溪縣、江安縣、長寧縣、高縣、筠連縣、珙縣、興文縣、屏山縣、廣安、廣安區(qū)、華鎣市、岳池縣、武勝縣、鄰水縣、達州、通川區(qū)、萬源市、達縣、宣漢縣、開江縣、大竹縣、渠縣、巴中、巴州區(qū)、平昌縣、通江縣、南江縣、雅安、雨城區(qū)、名山縣、滎經(jīng)縣、漢源縣、天全縣、蘆山縣、寶興縣、石棉縣、眉山市、東坡區(qū)、仁壽縣、彭山縣、洪雅縣、丹棱縣、青神縣、資陽、雁江區(qū)、簡陽市、安岳縣、樂至縣、汶川縣、理縣、茂縣、松潘、九寨溝、金川縣、小金縣、黑水縣
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