补偿导线法
温度补偿——补偿导线
设计思想
热电偶补偿导线的作用
只起延伸热电极,使 热电偶的冷端移动到 控制室的仪表端子上, 它本身并不能消除冷 端温变化对测温的 影响,不起补偿作用。
补偿导线只是移动了 冷接点的位置,当该 处温度t0≠0℃时,还 需采用其他修正方法 来补偿冷端温t0≠0℃ 时对测温的影响。例 如: 1.冷端温度恒温 法 2.计算修正法
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桥法、补偿热电偶法、补偿导线法等,但最常用 的就是补偿导线法。
为什么要温度补偿?
温度补偿
热电偶热电势的大小是热端温度和冷端的函数差, 为保证输出热电势是被测温度的单值函数,必须使 冷端温度保持恒定;
热电偶分度表给出的热电势是以冷端温度0℃为依 据,否则会产生误差。
由于热电偶的材料一般都比较贵重,而测温点到仪 表的距离都很远,为了节省热电偶材料,降低成本, 通常采用补偿导线把热电偶的冷端(自由端)延伸 到温度比较稳定的控制室内,连接到仪表端子上
补偿导线工作原理
在一定温度范围内,热电性能与热电偶热电 性能很相近的导线称为热电偶的补偿导线。
按热电偶中间温度定则,热电偶测温回路的 总电势值只与热端和参比端的温度有关,而 不受中间温度变化的影响,所以可用与热电 偶材料相匹配的补偿导线来代替需要延伸的 贵重热电偶材料,将参比端由热电偶接线盒 1延伸到仪表接线端,由补偿导线对原参比 端温度进行补偿。
工业热电偶
热电偶冷端温度补偿
—————补偿导线法
概述
➢ 热电偶产生的热电势与热端(又称测量端)、参比 端(又称冷端)的热电势有关,只有参比端温度t1 为零或恒定不变,热电势才是热端温度的单值函数。 如果不补偿的话,则热电偶的参比端温度与仪表接 线端温度t2间的温差t1-t2越大,测量误差也越大。 由于大多数热电偶的热电势与温度的关系近似线性, 所以造成的测量误差大致等于上述温差。以K 分度 号的镍铬-镍硅热电偶为例,当t1=50℃, t2=20℃时,如热端温度为1000℃,则显示温度 仅969℃,误差达31℃。
例如当热端温度为1300℃和1600℃时,如参比端温度t1=100℃ 时,造成 的误差为±3.0℃,如t1=120℃ 时,造成的误差为±5,.0℃ ,均达到使用 普通级补偿导线 ±5℃的要求。但值得注意的是,如t1=200℃ 时,则可能 造成±16.3℃的误差,因此对双铂铑热电偶来说,虽然在通常情况下可不使 用补偿导线,但限制条件是参比端温度t1≤120℃,否则将造成较大的误差。
双铂铑热电偶常用于1300~1600 ℃温度段的测温(≤1300℃ 通常采用铂铑 -铂热电偶),其低温段的热电势出奇地低,如100℃时的热电势仅 0.033mV, 200℃时的热电势为0.178mV,与整个测温范围内(0~1800 ℃)每100℃的平均热电势为0 .700mV 比较,相差悬殊,所以即使不补偿, 造成的误差也很小。
➢ 实际应用时,由于热电偶参比端的接线盒通常暴 露在大气中,温度变化较大,如不采取措施,接
线盒内温度既不可能为零,也不可能保持某个温
度恒定不变,由此引起测量误差。由于与热电偶
相连的二次仪表(如显示器、记录仪)等均带环
境温度补偿,可对这些装置与热电偶的接线点 (即仪表接线端)温度t2进行补偿。由此可见, 关键是如何对热电偶的参比端温度t1 进行补偿。 目前有多种参比端补偿方法,如恒温法、补偿电
冷端温度恒温法
注意
在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配, 极性不能接错。
补偿导线和热电极连接处两接点温度必须相 同,且不可超过规定温度范围(一般0~ 100℃)
双铂铑热电偶不用补偿导线
前面讲了这么多,都是说要用补偿导线去补偿热电偶参比端温度,但在常用热 电偶中,分度号B的双铂铑(铂铑30-铂铑6)热电偶是一个例外,它没有专 用的补偿导线,或者换一句话说,在实际应用中,它一般没有必要使用补偿导 线。