补偿电缆在温度测量中的使用问题

补偿电缆在温度测量中的使用问题

在热电偶补偿电缆接入热电偶进行测温时，经常会出现由于补偿导线接错、接反、超出使用范围等问题，影响到测量结果的真实性。本文介绍了热电偶补偿电缆的工作原理、结构及分类，指出了现场使用中应注意的问题及如何正确使用热电偶补偿电缆，为我们在今后热电偶补偿电缆的使用中提供了一些参考。  
　　  
　　根据热电偶测温原理可知，热电偶回路的大小不仅与热端温度有关，而且与冷端温度有关，只有当冷端温度保持不变，热电势才是被测热端温度的单值函数。热电偶分度表和根据分度表刻度的显示仪表都要求冷端温度恒定为0℃，否则将产生测量误差。然而在实际应用中，由于热电偶的冷端与热端距离通常很近，冷端(接线盒处)又暴露于空气中，受到周围环境温度波动的影响，冷端温度很难保持恒定，保持在0℃就更难。因此为了消除在测温过程中冷端温度变化和不为0~C时所产生的影响，必须进行冷端温度补偿。  
　　  
　　1、补偿电缆结构及定义  
　　  
　　热电偶补偿电缆通常由合金丝、绝缘层、护套、屏蔽层组成。在一定温度范围内(包括常温)，具有与所匹配的热电偶的热电势的标称值相同的一对带有绝缘层的导线，用它们连接热电偶与测量装置，以补偿它们与热电偶连接处的温度变化所产生的误差。  
　　  
　　热电偶与测量装置之间使用补偿导线，其优点有二：  
　　  
　　(1)改善热电偶测量线路的物理性能和机械性能，采用多股线芯或小直径补偿导线可提高线路的挠性，使接线方便，也可调节线路或屏蔽外界干扰；  
　　  
　　(2)降低测量线路成本，当热电偶与测量装置距离很远，使用补偿导线可以节省大量热电偶材料，特别是使用贵金属热电偶时，经济效益更为明显。  
　　  
　　2、分类  
　　  
　　2．1热电偶补偿电缆按成分可分为两种：  
　　  
　　(1)延长型补偿电缆，其合金丝的名义化学成分及热电动势标称值与配用的热电偶相同，用字母“x”附在热电偶分度号之后表示，例如“KX”表示K型热电偶用延长型补偿导线．  
　　  
　　(2)补偿型补偿电缆，其合金丝的名义化学成分与配用的热电偶不同，但其热电动势在(0一lo)℃或(0～ZOO)℃时与配用的热电偶的热电动势值相同，用字母“c”附在热电偶分度号之后表示，例如“KC”．不同合金丝可以应用于同一分度号的热电偶，并用附加字母区别，如“KCA”、“KCB”。  
　　  
　　2．2热电偶补偿电缆按使用温度可分为一般用(标志G)和耐热用(标志H)两种。  
　　  
　　2．3热电偶补偿电缆按允许误差可分为精密级(标志A)和普通级(标志B)两种。  
　　  
　　2．4热电偶补偿电缆按线芯型式可分为单股线芯和多股线芯两种。  
　　  
　　3、现场使用中的注意问题  
　　  
　　3．1根据热电偶的计算公式：  
　　  
　　各种不同类型的补偿电缆，其热电特性是不一样的，也就是说，在同一温度下，各种补偿导线只能与相应型号的热电偶配用．如果在现场使用中将补偿导线接错了，仪表就不能反映真实温度。  

　　  
　　3．2补偿电缆相当于一支在(0～lO)℃范围内的热电偶，故它的电流也是由正极经参考端流向负极，所以在与热电偶连接时，补偿导线的正极应接热电偶的正极，负极应接热电偶的负极．如将极性接反了，不但不能起到补偿导线的作用，反而会抵消热电偶的一部分热电势，使仪表的指示温度偏低。  
　　  
　　3．3补偿电缆和热电偶连接点温度在用到一般型补偿导线时，规定使用温度范围为(0～lO)℃，但在用到耐热型补偿导线时，可以规定使用温度范围为(0～ZO)℃，但为了减少测量误差，应当将热电偶参考端移至离热源较远及环境温度较恒定的地方。