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計(jì)量論壇

標(biāo)題: 熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用與使用。 [打印本頁(yè)]

作者: zhoujidai 時(shí)間: 2009-6-8 15:00
標(biāo)題: 熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用與使用。
近日多次與量友們討論補(bǔ)償導(dǎo)線的問題，見很多人對(duì)補(bǔ)償導(dǎo)線的理解停留在字面理解上，我特將補(bǔ)償導(dǎo)線的作用與使用簡(jiǎn)單介紹如下，供大家參考學(xué)習(xí)。
補(bǔ)償導(dǎo)線的作用：
1）、利于熱電偶參考端溫度的修正和集中控制。
測(cè)量?jī)x表一般安裝在遠(yuǎn)離熱源和環(huán)境溫度較穩(wěn)定的地方，而普通熱電偶的接線盒（參考端安裝的地方）距被測(cè)對(duì)象很近。必須用導(dǎo)線把熱電偶參考端與儀表連接。若用普通銅導(dǎo)線連接則熱電偶參考端溫度較高而且不穩(wěn)定，給測(cè)量帶來(lái)誤差。若將熱電偶延長(zhǎng)使熱電偶參考端遠(yuǎn)離熱源，理論上是可以的，但會(huì)造成熱電極材料的浪費(fèi)。補(bǔ)償導(dǎo)線就是為解決這個(gè)矛盾而產(chǎn)生的。它的特點(diǎn)是在參考端溫度可能的變化范圍內(nèi)（0-100℃或0-150℃）由補(bǔ)償導(dǎo)線兩極組成的熱電偶其熱電特性與所配熱電偶的熱電特性相同，即：
Ea'b'（tn，0）=Eab（tn，0）
根據(jù)中間溫度定律可知，熱電偶回路中加入補(bǔ)償導(dǎo)線后，其熱電勢(shì)僅與測(cè)量端溫度t和補(bǔ)償導(dǎo)線與儀表連接處t0有關(guān)，而與參考端溫度tn的變化無(wú)關(guān)，就象把熱電極延長(zhǎng)到儀表處，所以補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只是延長(zhǎng)了熱電偶，它并不能消除參考端溫度不為0℃時(shí)的影響。因此還必須利用諸如0℃恒溫器法、計(jì)算法、儀表自動(dòng)補(bǔ)償法等方法將熱電偶參考端溫度修正到0℃。
2）、可節(jié)省大量?jī)r(jià)格昂貴的金屬材料，如鉑銠10-鉑熱電偶，可選用廉家屬銅-鎳銅補(bǔ)償導(dǎo)線。
使用補(bǔ)償導(dǎo)線應(yīng)注意：
1）、各種補(bǔ)償導(dǎo)線只能與相應(yīng)型號(hào)的熱電偶配用。
2）、補(bǔ)償導(dǎo)線有正、負(fù)極之分，使用時(shí)極性不可接錯(cuò)，否則會(huì)造成測(cè)量誤差。
3）、熱電偶和補(bǔ)償導(dǎo)線連接點(diǎn)的溫度不得超過規(guī)定的使用溫度，因超過規(guī)定溫度范圍，補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶的熱電特性相差較大而產(chǎn)生測(cè)量誤差。
4）、由于補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶材料熱電特性并不完全相同，所以要求連接處的兩個(gè)接點(diǎn)溫度相同，否則將引入測(cè)量誤差。
5）為便于安裝，可選用多股補(bǔ)償導(dǎo)線，也可以根據(jù)需要選用防水、防腐、防火的補(bǔ)償導(dǎo)線。
6）、用粗直徑和導(dǎo)電系數(shù)大的補(bǔ)償導(dǎo)線，可以減小熱電偶回路的電阻，利于儀表正常工作和自動(dòng)控溫。

作者: wyb-ll 時(shí)間: 2009-6-8 22:45
本帖最后由 duomeiti 于 2009-6-8 23:54 編輯

以上為1987年的計(jì)量技術(shù)初級(jí)教材的內(nèi)容.

假設(shè)熱電偶測(cè)量端溫度為t1,參考端為t2,儀表接線端為t3,那么E(t1-t2)為熱電偶電勢(shì),E(t3-0)為儀表補(bǔ)償電勢(shì),E(t2-t3)為補(bǔ)償導(dǎo)線產(chǎn)生的電勢(shì),因此我認(rèn)為補(bǔ)償導(dǎo)線不但可以將熱電偶延長(zhǎng)到儀表，還能補(bǔ)償t2-t3間的溫度差,如果用銅導(dǎo)線,不會(huì)有E(t2-t3),因此不具備補(bǔ)償作用。我覺得這樣理解能更好的使用補(bǔ)償導(dǎo)線。

反對(duì)將補(bǔ)償導(dǎo)線說(shuō)成延長(zhǎng)導(dǎo)線，只有延長(zhǎng)作用，那么銅導(dǎo)線也可以延長(zhǎng)，這樣反而不利于合理使用補(bǔ)償導(dǎo)線.

如果將書本上關(guān)于補(bǔ)償導(dǎo)線的解釋講給熱學(xué)計(jì)量人員,也許可以理解，如果解釋給溫度儀表使用人員就費(fèi)勁了.我認(rèn)為我的解釋更明了.

作者: zhoujidai 時(shí)間: 2009-6-9 14:10
你說(shuō)的也有一點(diǎn)道理，但使用補(bǔ)償導(dǎo)線的前提條件是補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶在0—100℃時(shí)的熱電特性一致，以你假設(shè)的為例：假設(shè)使用k型熱電偶，測(cè)量端溫度為500℃，參考端溫度50℃，儀表接線端子處溫度為20℃，則輸入儀表總熱電勢(shì)為E=E(t1,t2)+E(t2,t3)=E(500,0)-E(50,0)+E(50,0)-E(20,0)=20.644mV-2.023mV+2.023mV-0.789mV=19.855mV。
如果補(bǔ)償導(dǎo)線作為熱電偶的延長(zhǎng)，就不考慮熱電偶冷端溫度則熱電偶輸入儀表總熱電勢(shì)E=E(t1,t3)=E(500,20)=E(500,0)-E(20,0)=20.644mV-0.789mV=19.855mV。
兩種結(jié)果是一致的，由于規(guī)定使用補(bǔ)償導(dǎo)線的前提條件是補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶在0—100℃時(shí)的熱電特性一致，就是相當(dāng)于熱電偶的延長(zhǎng)，如果熱電特性不一致，將產(chǎn)生附加誤差，造成測(cè)量不準(zhǔn)。另外根據(jù)熱電偶的測(cè)溫原理可知，熱電偶測(cè)溫只與測(cè)量端與參考端的溫度有關(guān)，而與中間溫度無(wú)關(guān)，使用補(bǔ)償導(dǎo)線就是將熱電偶的參考端延長(zhǎng)至儀表接線端子處，以便于冷端補(bǔ)償。

作者: XSJL 時(shí)間: 2009-6-9 16:01
2#“如果解釋給溫度儀表使用人員”
熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是延長(zhǎng)熱電偶的長(zhǎng)度，使之直接與二次儀表連接。

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