
補償導線作用的實質是熱電偶的延長
熱電偶的補償導線是在一定溫度范圍內(包括常溫0)具有與所匹配熱電偶熱電動勢相同標稱值的一對帶有絕緣層的導線,用他們連接熱電偶與測量裝置,相當于將熱電偶延長到測量裝置。
由于”熱電偶的補償導線是在一定溫度范圍內(包括常溫0)具有與所匹配熱電偶熱電動勢相同標稱值的一對帶有絕緣層的導線“,它是可以在一定范圍內構成熱電偶(實際上補償型的補償導線和同分度熱電偶是同材質的),根據熱電偶的中間導體定律“在熱電偶回路中接入中間導體(*三導體)只要中間導體兩端溫度相同,中間導體的引入對熱電偶回路總電勢沒有影響。也就是說在不計熱電偶的影響時,補償導線也可以產生熱電勢,其大小等于熱電偶尾端與測量裝置之間的溫差電勢。
正確使用時,熱電偶的電勢和補償導線電勢疊加,在冷熱端溫度不變的情況下,隨著熱電偶與補償導線連接處的溫度變化,熱電偶的溫差電勢增大補償導線的溫差電勢減小,反之亦然,達到補償熱電偶與測量裝置之間的溫度變化所產生的影響。 測量裝置測到的是熱電偶產生的熱電勢與補償導線產生的補償電勢的疊加電勢。
熱電偶用補償導線的作用是來延伸熱電極即移動熱電偶的冷端,與顯示儀表聯接構成測溫系統。產品主要應用于各種測溫裝置,已被廣泛用于石油、化工、冶金、電力等部門。
一般來說,熱電偶離測溫表可能距離幾十米,熱電偶冷端(出線端)溫度與測溫表環境溫度不同(甚至可達幾十度)。
如果用普通銅導線,根據熱電偶原理,接線處又會產生溫差電勢,就會產生測量誤差。
遠距離傳輸導線的壓降問題,因為測溫表輸入阻抗較高,熱電偶產生的溫差電勢(毫伏級)傳輸電流(微A級)很小,導線上壓降損失很小,在一般情況下,在誤差范圍內。所以有熱電偶變送器,輸入熱電偶信號,輸出4-20ma,這樣可以不要補償導線,也可以遠距離傳輸了。
如果采用補償導線(必須和熱電偶分度號匹配),它選用的金屬材料,可以在接線處產生盡可能小的溫差電勢,盡可能減小測溫誤差。也就是說,將熱電偶冷端移到測溫表處。
熱電偶與顯示儀表的接線是否只能用補償導線?
前面談到“不能用銅導線來替代補償導線”,那么熱電偶與顯示儀表的接線是否就只能用補償導線了?實際上并非如此。關鍵看怎么應用,如在以下場合就可以:
1、使用鉑銠30-鉑銠6熱電偶(又稱為雙鉑銠熱電偶)的場合
這種高溫熱電偶的特點是:在室溫下它的熱電勢較小(25℃時為-2μV,60℃時為6μV),故可以忽略參比端溫度變化的影響,所以鉑銠30-鉑銠6熱電偶不使用補償導線,而用銅導線進行接線。
2、使用一體化溫度變送器的場合
一體化溫度變送器尺寸很小,設計、制造時就是考慮安裝在熱電偶的接線盒內的。這類溫度變送器大多是兩線制的,其輸出為4-20mA電流信號。電流信號具有便于遠傳、便于轉換為電壓信號、抗干擾能力強、一個溫度信號了送至多臺儀表或DCS板卡使用等優點。所以溫度測量、控制系統選用一體化溫度變送器是很適用的,并且是用銅導線來進行接線了。
經驗分享
如果原現場用補償導線來連接熱電偶和儀表,后現場熱電偶更換為一體化熱電偶溫度變送器,此時是否需要將補償導線更換為銅導線?
正確答案:原補償導線可以直接作為傳輸4-20mA電流信號的信號線使用,不用更換也可使用。但需注意:補償導線比較硬,與熱電偶溫度變送器接線時略有不便,連接必須牢固可靠且不能損壞溫度變送器接線端子!
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WR系列熱電偶、WZ系列熱電阻以及各種型號的鎧裝、壓簧、端面、防爆、防腐、耐磨、一體化熱電偶/阻;數顯儀表、壓力表、智能多路巡檢儀、壓力變送器、差壓變送器、溫度變送器、WSS系列雙金屬溫度計等;