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計量論壇

標題: 熱電偶補償導線的作用與使用。 [打印本頁]

作者: zhoujidai 時間: 2009-6-8 15:00
標題: 熱電偶補償導線的作用與使用。
近日多次與量友們討論補償導線的問題，見很多人對補償導線的理解停留在字面理解上，我特將補償導線的作用與使用簡單介紹如下，供大家參考學習。
補償導線的作用：
1）、利于熱電偶參考端溫度的修正和集中控制。
測量儀表一般安裝在遠離熱源和環境溫度較穩定的地方，而普通熱電偶的接線盒（參考端安裝的地方）距被測對象很近。必須用導線把熱電偶參考端與儀表連接。若用普通銅導線連接則熱電偶參考端溫度較高而且不穩定，給測量帶來誤差。若將熱電偶延長使熱電偶參考端遠離熱源，理論上是可以的，但會造成熱電極材料的浪費。補償導線就是為解決這個矛盾而產生的。它的特點是在參考端溫度可能的變化范圍內（0-100℃或0-150℃）由補償導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）
根據中間溫度定律可知，熱電偶回路中加入補償導線后，其熱電勢僅與測量端溫度t和補償導線與儀表連接處t0有關，而與參考端溫度tn的變化無關，就象把熱電極延長到儀表處，所以補償導線的作用只是延長了熱電偶，它并不能消除參考端溫度不為0℃時的影響。因此還必須利用諸如0℃恒溫器法、計算法、儀表自動補償法等方法將熱電偶參考端溫度修正到0℃。
2）、可節省大量價格昂貴的金屬材料，如鉑銠10-鉑熱電偶，可選用廉家屬銅-鎳銅補償導線。
使用補償導線應注意：
1）、各種補償導線只能與相應型號的熱電偶配用。
2）、補償導線有正、負極之分，使用時極性不可接錯，否則會造成測量誤差。
3）、熱電偶和補償導線連接點的溫度不得超過規定的使用溫度，因超過規定溫度范圍，補償導線與熱電偶的熱電特性相差較大而產生測量誤差。
4）、由于補償導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接點溫度相同，否則將引入測量誤差。
5）為便于安裝，可選用多股補償導線，也可以根據需要選用防水、防腐、防火的補償導線。
6）、用粗直徑和導電系數大的補償導線，可以減小熱電偶回路的電阻，利于儀表正常工作和自動控溫。

作者: wyb-ll 時間: 2009-6-8 22:45
本帖最后由 duomeiti 于 2009-6-8 23:54 編輯

以上為1987年的計量技術初級教材的內容.

假設熱電偶測量端溫度為t1,參考端為t2,儀表接線端為t3,那么E(t1-t2)為熱電偶電勢,E(t3-0)為儀表補償電勢,E(t2-t3)為補償導線產生的電勢,因此我認為補償導線不但可以將熱電偶延長到儀表，還能補償t2-t3間的溫度差,如果用銅導線,不會有E(t2-t3),因此不具備補償作用。我覺得這樣理解能更好的使用補償導線。

反對將補償導線說成延長導線，只有延長作用，那么銅導線也可以延長，這樣反而不利于合理使用補償導線.

如果將書本上關于補償導線的解釋講給熱學計量人員,也許可以理解，如果解釋給溫度儀表使用人員就費勁了.我認為我的解釋更明了.

作者: zhoujidai 時間: 2009-6-9 14:10
你說的也有一點道理，但使用補償導線的前提條件是補償導線與熱電偶在0—100℃時的熱電特性一致，以你假設的為例：假設使用k型熱電偶，測量端溫度為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。
如果補償導線作為熱電偶的延長，就不考慮熱電偶冷端溫度則熱電偶輸入儀表總熱電勢E=E(t1,t3)=E(500,20)=E(500,0)-E(20,0)=20.644mV-0.789mV=19.855mV。
兩種結果是一致的，由于規定使用補償導線的前提條件是補償導線與熱電偶在0—100℃時的熱電特性一致，就是相當于熱電偶的延長，如果熱電特性不一致，將產生附加誤差，造成測量不準。另外根據熱電偶的測溫原理可知，熱電偶測溫只與測量端與參考端的溫度有關，而與中間溫度無關，使用補償導線就是將熱電偶的參考端延長至儀表接線端子處，以便于冷端補償。

作者: XSJL 時間: 2009-6-9 16:01
2#“如果解釋給溫度儀表使用人員”
熱電偶的補償導線，簡單的說就是延長熱電偶的長度，使之直接與二次儀表連接。

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