熱電偶(ou)測溫(wen)

已(yi)選擇補償(chang)導(dao)線

為什麽誤差還(hai)存(cun)在(zai)？

文丨(gun)甜(tian)甜

編輯小 玉(yu)

審核任三多

在實際(ji)應用(yong)中，由於熱(re)電偶參考端(duan)的接線盒通常(chang)暴露在大(da)氣中(zhong)，溫度變化很大。如(ru)果不采取措施(shi)，接線盒中的溫度(du)既不能為零，也(ye)不(bu)能保持一(yi)定(ding)的溫度(du)恒定，導致測量誤差。由於連(lian)接到熱電偶的二次(ci)儀(yi)器(如顯示器和記錄儀)，I/O插卡(ka)等(deng)都有環境溫度補償，可以(yi)補償這些裝置和熱電偶的接線點(即(ji)儀表接線端)的溫度(du)t2.補償。因此，熱電偶參(can)考端溫度的關鍵是什(shen)麽？t1.補償。目前有恒(heng)溫法、補償電橋(qiao)法(fa)、補償熱電偶法、補償導線法等參考方法，但(dan)較常用的是補償導線法。

常用的補償導線有哪些(xie)誤區？接下來茄子视频下载APPiOS官网來看(kan)看:

各分度號的補償導線隻(zhi)能與相同(tong)分度號(hao)的熱電偶配(pei)用，否則可能(neng)會欠補償或(huo)過(guo)補償。

熱電偶常用100℃和(he)200℃需要(yao)補償熱電勢值：

（表1）

使(shi)用K補償導線時(shi)，N熱電偶爾(er)會導致(zhi)過度補償，顯示溫度過高；相反，使(shi)用N補償導線的K偶爾熱電偶爾會導致低溫欠賠償。

熱電偶和熱電偶補(bu)償導線正負極，極性不能反接。

經理論證明，極性反(fan)向導致的誤(wu)差約為(wei)無補償導線的(de)兩(liang)倍(bei)。

某化工廠(chang)更換現場熱電偶後，溫度測量(liang)值與實際溫度偏差(cha)較大，有時高有時低。經仔細檢(jian)查(cha)，發現熱電偶與補償線極性正(zheng)負(fu)相反，補償線接(jie)線調整(zheng)後故障消除。

      熱電偶和熱電偶補償導線可分(fen)為正負極。當(dang)補償導線極性反接時，儀表顯示值變化很大：

(1)補償線極性反接後，當熱電偶與補償線連接處溫度高於控製室溫度時，儀表(biao)顯(xian)示溫度低(di)於實際測量溫度。

(2)補償線極性反接後，當熱電偶與補償線連接處(chu)溫度低於控(kong)製室(shi)溫度時，儀表顯示溫度高於(yu)實際測(ce)量溫度。

(3)補償線極性(xing)反接後，當熱電偶與補償線連接處溫度與控製室溫度相同時，儀表顯示溫度與(yu)實際溫度相同。

如何避免(mian)逆轉(zhuan)？有時可以根據(ju)補償導線的材(cai)料、絕緣層和護套(tao)顏色來判斷，但由於國內新舊標(biao)準(zhun)，IEC標準的規(gui)定不同，往往很(hen)難準確判斷補償線的分度號和極性。

較可靠、較常用的方法是(shi)方(fang)法，即將補償線的兩端剝(bo)離絕緣層，將兩根線絞(jiao)在一起，製(zhi)成(cheng)熱電偶的熱端，放入沸水(shui)中。兩條導線的另(ling)一端與直流電位差計連接（不應(ying)與動圈直讀相連）mV表連接，由於測量時電流(liu)讀(du)數(shu)較低)，將測量的熱電位與表1進行比較(jiao)，較接近的是補償線的分度號，補償線的極性可根據電位差計的正負極確定。

因為熱電偶的參考溫度不一定是0℃，例(li)如是20℃，測熱電位低於參考(kao)端0℃熱電勢值。以某一不明(ming)度號的補償導線為例，參考端溫度約為20℃，測量值如在3.928±0.150mV補償線的分度號可以在範圍內(nei)判斷K。3.928k分度號熱電偶100℃和20℃時熱電勢(shi)的差值，0.150是K普通補償導線分度號允差。

補償導線儀表盤接線點位置不當，容易造(zao)成誤差

眾(zhong)所(suo)周知，補償導線隻延(yan)長熱電偶的參考端，起(qi)到(dao)移動參考端位置(zhi)的作用。延伸後的參考端溫度應恒定或配備有參考端溫度自動補償的裝置，否則新(xin)參考端溫度變化仍可能導致測量誤差。

例如，在儀表板內接線時，由於常用的盤式(shi)顯示器和記錄儀本身通(tong)電而(er)發熱，接線端子的溫度高於儀表板接線端子的溫度。當熱電偶的補償線引(yin)入(ru)儀表板(ban)時，如果將其連接到儀表板的接線端子，並(bing)且儀表板的接線端子與儀表接線端子之(zhi)間的銅線連接，則上述溫差會導致測量誤差。因此(ci)，較好將補償線直接連接到儀表板的接線端子上(shang)。

導線電阻(zu)選擇(ze)不當容易造成誤差

早期配熱電偶的動圈(quan)儀表Ω、15Ω當熱電偶安(an)裝位置遠離(li)動(dong)圈表時，或使用分度號K、N、E、J、T含(han)銅鎳材料的補償導線電阻較大，應注(zhu)意選擇較大截(jie)麵的補償導線。

比如選擇外(wai)接15Ω當線路電阻E分度號動圈儀表時，補償導線截麵為1.0mm2、2.5mm2.相應單位的長線電阻分別為1.25Ω/m和0.5Ω/m，補償導線的較大允許(xu)長度僅為12m和30m。假如不注意設計，這個長度很容(rong)易超過，造成測量誤差。

R、S熱電偶補償偶補償導線混合，容易造成誤差

鉑(bo)銠-鉑熱電偶爾會出現R、S鉑(bo)銠13-鉑和鉑(bo)銠10-鉑熱電偶在國內應用較少，但其熱電勢較大(1600℃時R、S熱電偶的熱電位分別(bie)為18.849mV和16.777mV），而在低溫段100℃兩者基(ji)本一致（R、S分度號的熱電勢分別為0. 7mV和0. 6mV），200℃時稍(shao)有差別（R、S分度號的熱電勢分別為1.467mV和1.441mV），因此，目前國(guo)內市場R、S補償線的分度號是通用的。

如果你通常在市場上購買(mai)S補償導線R分度號熱電偶，100℃即使耐(nai)熱補償導線的極限溫度為200℃，當熱電偶的熱端溫度分別為600℃、1000℃、1300℃當時隻有誤差2.5℃、2.2℃、2.0℃。

補償型不同於延伸(shen)型補償線，不能互用

K 分度號補償導線有補償型KC補償導線和延伸型KX補償性能對照(zhao)表可供實際選(xuan)擇參考。

雙鉑銠熱電偶不需要使用補償導線

在常用的熱電偶中，B雙(shuang)鉑銠(lao)(鉑銠)30-鉑銠6)熱電偶是個例外。它沒有特殊(shu)的補償線，或者換句話說(shuo)，補償線通常不需要在實際應用中使用。

雙鉑銠熱電偶13000萬~1600℃溫度段(duan)的溫度測量（≤1300℃鉑銠通常用於鉑熱電偶，其低溫段的熱電勢出奇(qi)地(di)低，如100℃熱電勢隻有0.033mV，200℃熱電勢為0.178mV，以及(ji)整個測溫範圍(0)~1800℃）每100℃平均熱電位為0.700mV相(xiang)比之下，差別很大，所以即使不補償，誤差也很小。

例如，當熱端溫度為13000時℃和1600℃如參考端溫度t1=100℃時，誤差是±3.0℃，如t1=120℃時，誤差是±5.0℃，使用普通補償導線±5℃但值得注意(yi)的是，如t1=200℃可能會(hui)導致時間±16.3℃因此，雖(sui)然補償導線通常不用於雙鉑銠熱電偶，但限製是參考端的溫度t1≤120℃，否則會造成很大的誤差。

鎳(nie)鈷(gu)-鎳鋁熱電偶20000℃以下熱電勢幾乎為零，不需(xu)要補償導線，而鎳鐵-鎳銅(tong)熱電偶為50℃以下熱電勢很小，在這個溫度範圍內不需(xu)要補償導線。

銅線不能替代補償線，容易產(chan)生(sheng)誤差

用銅線代(dai)替補償線有什麽影響？如果K測量點溫度為5000，則熱電偶與銅線連接。℃，現(xian)場參考溫度為40℃，顯示表中的溫度為30℃(儀器的顯示溫度是多少(shao)？

根據熱電偶均質導體定律，同一金屬兩端不會產生溫差熱電位EAB（Tn，T0）=此時，顯示器獲得(de)的總熱電位計算如下：

EK=EK（500，40） EK（30，0）

=EK（500，0）-EK（40，0） EK（30，0）

=20. 4-1.612 1.203

=20.234 mV

此時儀表顯示的溫度為490.4℃，即儀表顯示(shi)溫度低於實際溫度9.6℃。顯然，用銅線代替補償線會產生很大的測量誤差，不能用銅線代替補償線。