熱電偶中的補償導線究竟是什么?
更新時間:2022-03-08 點擊次數:760次
熱電偶中的補償導線究竟是什么?
所謂補償導線,實際上是一對材料化學成分不同的導線,在0~150℃溫度范圍內與配接的熱電偶有一致的熱電特性,但價格相對要便宜。
補償導線實質上是相當于將熱電極延長,根據中間溫度定律,只要熱電偶和補償導線的兩個接點溫度一致,是不會影響熱電動勢輸出的。
下面以爐溫測量為例說明補償導線的作用。如采用鎳鉻-鎳硅熱電偶測爐溫,熱端為800℃,冷端為50℃,儀表室為20℃。
先分別查表得:E(800,0)=33.277mV、E(50,0)=2.022mV、E(20,0)=0.798mV
則不補償時輸入儀表的熱電勢為:E(800,50)=33.277-2.022=31.255mV
采用補償導線后則為:E(800,20)=33.277-0.798=32.479mV
那么,在關于補償導線的使用中,經常出現的問題要怎樣解決呢?
1. 常用補償導線把熱電偶電勢引入測溫儀表,補償導線的長度對測量有無影響?
如果用電子電位差計作為測溫儀表,由于電位差計橋路輸出電壓等于熱電偶電勢,如果不考慮儀表的不靈敏區,當熱電偶熱點溫度穩定時,補償導線上是沒有電流流過的,所以補償導線的長度對測量沒有影響。
如果用動圈式測溫儀表,則補償導線的長度對測量是有影響的。因為根據歐姆定律,回路中的電流和回路電阻成反比。補償導線越長,回路電阻越大,因而流過動圈表的電流就越小。為了使測溫儀表通用,以及防止外線路阻值變化對儀表示值的影響,考慮使回路電阻固定為一個常數,熱電偶和補償導線電阻小于這個數的部分,用外接線繞電阻來湊滿。
2. 補償導線和與其相配熱電偶的熱點特性*相同嗎?
補償導線比熱電偶便宜,在0~100℃范圍內,它的熱電性質和所配的熱電偶性質相同,所以使用補償導線猶如將熱電偶延長,把熱電偶冷端延伸到遠離熱源的控制室或其他讀數方便的地方。不過嚴格說來,補償導線和熱電偶電勢并不*相同。例如補償導線銅-康銅,100℃電勢為4.27mV,而和其相配的K型熱電偶則為4.095mV;補償導線銅-銅鎳,100℃電勢為0.643mV,而和其相配的S型熱電偶則為0.645mV。
有的補償導線和與其相配的熱電偶是同一種合金,但熱電勢的允許誤差較其相配的熱電偶要大。例如鎳鉻-考銅,100℃時電勢為(5.27±0.165)mV;鎳鉻-鎳硅,100℃時電勢為(4.10±0.123)mV。