在工業(yè)生產(chǎn)中,雖然熱電偶作為溫度傳感器,已經(jīng)廣泛使用于溫度測量和控制,人們對此也比較熟悉,但如果在使用中不注意正確的使用方法,就會給測溫和控溫造成很大的偏離,嚴重時會直接造成經(jīng)濟損失,所以應(yīng)該引起重視。熱電偶的測溫原理簡介為了使用方便,將各種型號的熱電偶溫度值與電勢關(guān)系,統(tǒng)一為相對于0℃時的電勢值,這里用T0表示,制成各種型號的熱電偶分度表,便于查閱和計算。由熱電偶的測溫原理可知，熱電偶產(chǎn)生的熱電勢與熱端（又稱測量端）、參比端（又稱冷端）的熱電勢有關(guān)，只有參比端溫度t1 為零或恒定不變，熱電勢才是熱端溫度的單值函數(shù)。如果不補償?shù)脑?，則熱電偶的參比端溫度與儀表接線端溫度t2間的溫差t1-t2越大，測量誤差也越大。由于大多數(shù)熱電偶的熱電勢與溫度的關(guān)系近似線性，所以造成的測量誤差大致等于上述溫差。以K 分度號的鎳鉻-鎳硅熱電偶為例，實際應(yīng)用時，由于熱電偶參比端的接線盒通常暴露在大氣中，溫度變化較大，如不采取措施，接線盒內(nèi)溫度既不可能為零，也不可能保持某個溫度恒定不變，由此引起測量誤差。由于與熱電偶相連的二次儀表（如顯示器、記錄儀）、插卡等均帶環(huán)境溫度補償，可對這些裝置與熱電偶的接線點（即儀表接線端）溫度t2進行補償。由此可見，關(guān)鍵是如何對熱電偶的參比端溫度t1 進行補償。目前有多種參比端補償方法，如恒溫法、補償電橋法、補償熱電偶法、補償導(dǎo)線法等，但較常用的就是補償導(dǎo)線法。本文首先敘述補償導(dǎo)線的原理和分類，然后介紹補償導(dǎo)線應(yīng)用中通常需要了解的幾個問題.二補償導(dǎo)線的工作原理及分類 1、補償導(dǎo)線的工作原理  在一定溫度范圍內(nèi)，熱電性能與熱電偶熱電性能很相近的導(dǎo)線稱為熱電偶的補償導(dǎo)線。按熱電偶中間溫度定則，熱電偶測溫回路的總電勢值只與熱端和參比端的溫度有關(guān)，而不受中間溫度變化的影響，所以可用與熱電偶材料相匹配的補償導(dǎo)線來代替需要延伸的貴重熱電偶材料，將參比端由熱電偶接線盒延伸到儀表接線端，由補償導(dǎo)線對原參比端溫度進行補償。  補償導(dǎo)線除了可減少測量誤差外，還有以下優(yōu)點：可改善熱電偶測溫線路的物理性能和機械性能，如采用多股線芯或小直徑補償導(dǎo)線可提高線路的柔韌性，使連接方便，也易于屏蔽外界干擾；可降低測量線路成本。2補償導(dǎo)線的分類.從原理上分延長型和補償型，延長型其合金絲的名義化學(xué)成分與配用的熱電偶相同，因而熱電勢也相同，在型號中以"X"表示，補償型其合金絲名義化學(xué)成分與配用的熱電偶不同，但在其工作溫度范圍內(nèi)，熱電勢與所配用熱電偶的熱電勢標稱值相近，在型號中以"C"表示。此外，可以線芯多少分為單股和多芯（軟線）補償導(dǎo)線，以是否帶屏蔽層分為普通型和屏蔽型補償導(dǎo)線，還有于防爆場合的本質(zhì)安全電路用的補償導(dǎo)線。當我們用K分度號的補償導(dǎo)線配用N分度號的熱電偶，將造成過補償，顯示溫度偏高；反之，用N分度號的補償導(dǎo)線配用K分度號的熱電偶，將造成欠補償，顯示溫度偏2.補償導(dǎo)線分度號和極性的判斷  有時可根據(jù)資料所列補償導(dǎo)線的材料、絕緣層及護套顏色判斷，但由于國內(nèi)新舊標準、IEC標準的規(guī)定有差異，用這個方法對補償導(dǎo)線的分度號和極性常常難以準確判斷。較可靠較常用的方法是測試法，就是將補償導(dǎo)線的兩端剝?nèi)ソ^緣層，把兩根導(dǎo)線絞合在一起制成熱電偶的熱端，放到沸騰的水中，兩根導(dǎo)線的另一端與直流電位差計相連（不應(yīng)該與動圈式直讀mV 表相連，因測量時取電流其讀數(shù)偏低），將測得的熱電勢與表1比較，與之較接近的即為補償導(dǎo)線的分度號，根據(jù)電位差計的正負極可確定補償導(dǎo)線的極性。由于測試時由補償導(dǎo)線構(gòu)成的熱電偶的參比端溫度不一定是0℃，3、補償導(dǎo)線儀表盤接線點的位置,我們知道,補償導(dǎo)線只是把熱電偶的參比端延長，起到移動參比端位置的作用，延伸后的參比端溫度應(yīng)當恒定或配用本身具有參比端溫度自動補償?shù)难b置，否則仍可能因新的參比端溫度變化引起測量誤差.比如在儀表盤內(nèi)接線時，由于常用盤裝顯示器、記錄儀本身因通電而發(fā)熱，使其接線端子處的溫度高于儀表盤接線端子處的溫度。當熱電偶的補償導(dǎo)線引進儀表盤后，如果將其接到儀表盤的接線端子上，而儀表盤的接線端子與儀表接線端子間用銅線連接，則因上述溫差存在將造成測量誤差。所以將補償導(dǎo)線跨過儀表盤的接線端子直接與儀表的接線端子相連。

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選擇熱電偶補償導(dǎo)線時要知道熱電偶補償導(dǎo)線所處的環(huán)境溫度及現(xiàn)場工礦狀況，根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境溫度情況選擇合適的補償導(dǎo)線護套，所以在選擇時一定要注意現(xiàn)場工礦情況。在工業(yè)溫度測量和溫度控制中正確使用補償導(dǎo)線工業(yè)溫度測量、控制中,熱電偶使用的位置總是距測量、控制表有一定的距離,因而從熱電偶的輸出端到測量、控制表的輸入端,需使用補償導(dǎo)線連接。由于熱電偶和補償導(dǎo)線均有正負極,故接線時應(yīng)該正極與正極連接,負極與負極連接。2.常見補償導(dǎo)線使用中的錯誤和產(chǎn)生的誤差1.熱電偶補償導(dǎo)線正負極與熱電偶接反,如果將熱電偶補償導(dǎo)線的正負極與熱電偶正負極接反,而熱電偶的正負極與儀表的正極連接是正確的。這種錯誤在應(yīng)用中比較普遍,因為連接后,被控制對象的溫度變化趨勢與顯示儀表是*的。加之目前熱電偶補償導(dǎo)線產(chǎn)品很多標注不規(guī)范,難以辨認；有些甚至是生產(chǎn)廠家將顏色標錯。一般工業(yè)爐附近的溫度,至少比控制間的溫度高8℃。那么由此產(chǎn)生誤差正好是補償導(dǎo)線補償值的2倍。對于K型偶,微分電勢值基本在左右,測量溫度大約比實際溫度低16℃。如果控制溫度設(shè)定在600℃,實際溫度應(yīng)該在616℃左右。從上面的分析可以看出,當熱電偶補償導(dǎo)線正負極接反,不僅沒有起到補償作用,誤差比不接補償導(dǎo)線還增加一倍,因此補償導(dǎo)線在連接時一定要注意極性。如果不能確定熱電偶補償導(dǎo)線極性時,可以取一段補償導(dǎo)線,將一端絕緣去掉后擰在一起,放在熱水杯中,用普通萬用表直流電壓量程Z低檔測量另一端的2根線,萬用表上會顯示測量電壓的正負,信號的正極為補償導(dǎo)線的正極。2.使用的補償導(dǎo)線型號不對同種補償導(dǎo)線配同種熱電偶,如果所選的補償導(dǎo)線種類不對,一樣產(chǎn)生誤差。3.補償導(dǎo)線與導(dǎo)線混用  在實際應(yīng)用中,經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)由于補償導(dǎo)線不夠長用普通導(dǎo)線連接,或補償導(dǎo)線斷后接上一段普通導(dǎo)線,3.補償導(dǎo)線使用中注意事項 1.補償導(dǎo)線的選擇補償導(dǎo)線一定要根據(jù)所使用的熱電偶種類和所使用的場合進行正確選擇。2.接點連接:與熱電偶接線端2個接點盡可能近一點,盡量保持2個接點溫度*。與儀表接線端連接處盡可能溫度*,儀表柜有風扇的地方,接點處要保護不要使得風扇直吹到接點。3.使用長度:因為熱電偶的信號很低,為微伏級,如果使用的距離過長,信號的衰減和環(huán)境中強電的干擾偶合,足可以使熱電偶的信號失真,造成測量和控制溫度不準確,在控制中嚴重時會產(chǎn)生溫度波動。根據(jù)經(jīng)驗,通常使用熱電偶補償導(dǎo)線的長度控制在15米內(nèi)比較好,如果超過15米,建議使用溫度變送器進行傳送信號。溫度變送器是將溫度對應(yīng)的電勢值轉(zhuǎn)換成直流電流傳送,抗干擾強4.布線:補償導(dǎo)線布線一定要遠離動力線和干擾源。在避免不了穿越的地方,也盡可能采用交叉方式,不要平行。5.屏蔽補償導(dǎo)線:為了提高熱電偶連接線的抗干擾性,可以采用屏蔽補償導(dǎo)線。對于現(xiàn)場干擾源較多的場合,效果較好。但是一定要將屏蔽層嚴格接地,否則屏蔽層不僅沒有起到屏蔽的作用,反而增強干擾。補償導(dǎo)線的線路電阻對早期配熱電偶的動圈式儀表來說，熱電偶補償導(dǎo)線已經(jīng)廣泛用于熱電偶溫度測量中。如果了解了熱電偶補償導(dǎo)線的原理、功能、作用方法和注意事項,就能充分發(fā)揮熱電偶補償導(dǎo)線的作用,否則就會適得其反。某鋼管生產(chǎn)企業(yè)新引進的一套球化爐裝置,裝置的二十多個測溫點由于設(shè)備安裝人員將熱電偶正負極接反,且補償導(dǎo)線還存在多接頭現(xiàn)象,再加上設(shè)備使用人員對此知識的貧乏,在工作中因爐溫不正確導(dǎo)致爐內(nèi)產(chǎn)品報廢,直接經(jīng)濟損失達一百多萬元,教訓(xùn)不可謂不深刻。實際上在眾多熱電偶測溫現(xiàn)場,筆者發(fā)現(xiàn)用普通銅導(dǎo)線作連線的占40%,而使用補償導(dǎo)線作連接線的僅占60%。究其原因有二：一是由于熱電偶設(shè)備使用操作人員不了解補償導(dǎo)線功能,認為既然只要起到連接作用,普通導(dǎo)線即可。二是設(shè)備制造商在安裝熱電偶時,用的連接線即為普通導(dǎo)線,而在使用者角度總認為設(shè)備安裝人員都是專業(yè)人員,做法總是正確的,沒能引起應(yīng)有的懷疑。在工業(yè)生產(chǎn)中,雖然熱電偶作為溫度傳感器,已經(jīng)廣泛使用于溫度測量和控制,人們對此也比較熟悉,但如果在使用中不注意正確的使用方法,就會給測溫和控溫造成很大的偏離,嚴重時會直接造成經(jīng)濟損失,所以應(yīng)該引起重視。

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