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热电偶中的补偿导线究竟是什么?

更新时间:2022-03-08   点击次数:588次
  热电偶中的补偿导线究竟是什么?
  所谓补偿导线,实际上是一对材料化学成分不同的导线,在0~150℃温度范围内与配接的热电偶有一致的热电特性,但价格相对要便宜。
  补偿导线实质上是相当于将热电极延长,根据中间温度定律,只要热电偶和补偿导线的两个接点温度一致,是不会影响热电动势输出的。
  下面以炉温测量为例说明补偿导线的作用。如采用镍铬-镍硅热电偶测炉温,热端为800℃,冷端为50℃,仪表室为20℃。
  先分别查表得:E(800,0)=33.277mV、E(50,0)=2.022mV、E(20,0)=0.798mV
  则不补偿时输入仪表的热电势为:E(800,50)=33.277-2.022=31.255mV
  采用补偿导线后则为:E(800,20)=33.277-0.798=32.479mV
  那么,在关于补偿导线的使用中,经常出现的问题要怎样解决呢?
  1. 常用补偿导线把热电偶电势引入测温仪表,补偿导线的长度对测量有无影响?
  如果用电子电位差计作为测温仪表,由于电位差计桥路输出电压等于热电偶电势,如果不考虑仪表的不灵敏区,当热电偶热点温度稳定时,补偿导线上是没有电流流过的,所以补偿导线的长度对测量没有影响。
  如果用动圈式测温仪表,则补偿导线的长度对测量是有影响的。因为根据欧姆定律,回路中的电流和回路电阻成反比。补偿导线越长,回路电阻越大,因而流过动圈表的电流就越小。为了使测温仪表通用,以及防止外线路阻值变化对仪表示值的影响,考虑使回路电阻固定为一个常数,热电偶和补偿导线电阻小于这个数的部分,用外接线绕电阻来凑满。
  2. 补偿导线和与其相配热电偶的热点特性*相同吗?
  补偿导线比热电偶便宜,在0~100℃范围内,它的热电性质和所配的热电偶性质相同,所以使用补偿导线犹如将热电偶延长,把热电偶冷端延伸到远离热源的控制室或其他读数方便的地方。不过严格说来,补偿导线和热电偶电势并不*相同。例如补偿导线铜-康铜,100℃电势为4.27mV,而和其相配的K型热电偶则为4.095mV;补偿导线铜-铜镍,100℃电势为0.643mV,而和其相配的S型热电偶则为0.645mV。
  有的补偿导线和与其相配的热电偶是同一种合金,但热电势的允许误差较其相配的热电偶要大。例如镍铬-考铜,100℃时电势为(5.27±0.165)mV;镍铬-镍硅,100℃时电势为(4.10±0.123)mV。