热电偶的冷端温度处理

  仪器网 ·  2012-07-14 23:42  ·  40747 次点击
为使热电偶的热电势与被测温度间成单值函数关系,热电偶的冷端必须恒定,一般采取以下方法。
补偿导线法
在实际应用中,热电偶的长度一般为几十厘米全一、二米,因而参考端离被测对象很近,易受热源影响,难以保持恒定。通常热电偶的愉出信号要传至远离数十米的控制室里,最简单的方法是直接把热电偶电极延长。但实际上有的热电偶是贵金属,价格昂贵,不能拉线过长.而即使是非贵金属热电偶,有的比较粗也不适宜拉线过长。特别是在工业装皿上使用的热电偶一般都有固定结构,所以也不能随意延长。解决上述问题最常用的方法是采用“补偿导线”。
A原理
在一定温度范围内,与配用热电偶的热电特性相同的一对带有绝缘层的廉价金属导线称为补偿导线。由带补偿导线的热电偶组成的侧溢电路如图2-28所示,其中A',B‘为补偿导线。补偿导线实际上是两种不同的廉金属导体组成的热电偶,在一定温度范围内(例如0一100,C),它的热电特性与主热电偶AB的热电特性基本相同,即
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所以A',B’可视为A,B热电极的延长,即热电偶的冷端从几处移到To处。带有补偿导线的热电偶回路的总热电势,即仪表测得值为
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可见此时热电势只同T和To有关。原冷端To的变化不再影响读数。若To=0,则仪表对应着热端的实际温度值;若To不等于0,则应再进行修正。
补偿导线的作用主要有:
(1)将热电偶的参考端延伸到远离热源或环境温度较恒定的地方,减少测量误差。这是普通连接导线所做不到的。
(2)降低成本。
(3)改善热电偶测量线路的力学与电学性能。采用多股或小直径补偿导线可提高线路的柔性,使接线方便,并可调节线路的电阻以及避免外界干扰。
B型号和结构
随着热电偶的标准化,补偿导线也形成一f标准系列。国际电工委员会IEC制定的标准如表2-11所示。
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补偿导线分普通型和带屏敞层型两种。普通型由线芯I、绝缘层2及保护套3组成。普通型外边再加一层金属编织的屏蔽层4就是带屏蔽层的补偿导线,如图2-29所示。
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C使用注意事项
(1)补偿导线只能与相应型号的热电偶配套使用。
(2)补偿导线与热电偶连接处的两个接点温度应相同。
(3)由于补偿导线与所配用的热电偶的热电极化学成分不同,因此它只能在规定的温度范围内使用。
一般在0一IOOcC,补偿导线与热电偶的热电势相等或相近,但其间的微小差值在精密测址中不可忽视。例如,K型热电偶和相对应的KC型补偿导线在0一!00℃时的热电势如表2-12所示。由表可知:在0一40℃时,补偿导线与热电偶的测坛值相等,而随肴温度的升高,其误差逐渐加大,必须加以修正。
(4)补偿导线有正、负极之分,应与相应热电偶的正、负极正确连接.否则,不仅起不到补偿作用,而且还会造成更大的测量误差。
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(5)要根据所配仪表的不同要求来选用补偿导线的直径。
来源:《热工测量仪表》,转载请注明出处-仪器信息网(www.cncal.com)

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