談熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的正確使用

　　在通常情況下，測量0~100℃的溫度,我們使用玻璃管溫度計(jì)就可以了，它讀數(shù)直觀，清晰，但只能作現(xiàn)場使用，不能控制記錄和迅傳。為了提高測量范圍和精度，使于遠(yuǎn)距離，名點(diǎn)、集中測量和自動(dòng)控制，我們多采用熱電偶溫度計(jì)，它測溫范闈為0~1500℃.熱電偶溫度計(jì)組成的測溫系統(tǒng)由二部分組成:熱電偶，補(bǔ)償導(dǎo)線，顯示儀表.
　　熱電偶是由兩種不同材料的金屬，其中的一端焊接在一起，放置在溫度場中，感受溫度的變化，這一端我們稱為熱端。而敞開的正極稱為冷端，它與補(bǔ)償導(dǎo)線相連。熱電偶把溫度的戀化轉(zhuǎn)化為熱電勢、再通過補(bǔ)償導(dǎo)線，送到顯不儀表進(jìn)行顯示，我們常用的熱電偶有鉑銠-鉑，鎳鉻-鎳硅，鎳鉻-康銅等。相應(yīng)的補(bǔ)償導(dǎo)線為銅一康銅，鎳鉻一康銅.而顯示儀喪白電了電位差計(jì)，動(dòng)圈顯不儀表。
　　這里采用了補(bǔ)償導(dǎo)線做為熱電偶和顯術(shù)儀表的聯(lián)線，為什么不用一般的導(dǎo)線呢?補(bǔ)償導(dǎo)線是用于專門延伸熱電偶冷端的專用導(dǎo)線。它的熱電特性在0~100℃范圍與相應(yīng)的熱電偶的熱電特性相一致。比如:鎳鉻一鎳硅熱電偶和它相應(yīng)的補(bǔ)償導(dǎo)線銅一康銅，熱電特性在0~100℃溫度范圍它們的熱電特性相一致。熱電偶熱電勢大小與其兩端的溫度有關(guān)，其溫度一熱電勢關(guān)系曲線是在冷端溫度為0℃時(shí)分度的。在實(shí)際應(yīng)用中因熱電偶熱端和冷端相距很近而且冷端暴露在空間受到周圍環(huán)境溫度的影晌、所以冷端溫度不可能保持在0℃不變，勢必引起測量誤差。為I消除這種誤差，我們使用補(bǔ)償導(dǎo)線，把熱電偶的冷端延伸釗遠(yuǎn)離溫度場，溫度比較恒定的地方。這樣熱電勢才和溫度成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。
　　在使用補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)，必須正極和熱電偶正極相接，負(fù)極和熱電偶負(fù)極相接。補(bǔ)償導(dǎo)線的正確敷設(shè)、是從熱電偶起敷到與冷端溫度補(bǔ)償裝置同溫的地方。
　　使用了補(bǔ)償導(dǎo)線，四路的熱電勢有無變化呢?如圖示，AB為熱電偶，CD為補(bǔ)償導(dǎo)線，C正極和A正極相接，D負(fù)極和B負(fù)板接在0~100℃溫度范圍內(nèi)E_AB(t)=E_CD(t)證明如下:
 
　　由此式不難看出，回路總電勢與原始冷端溫t,補(bǔ)償導(dǎo)線CD無關(guān)，只與熱電偶熱端溫度和延伸后的冷端tv有關(guān)。
　　因我們采用不同的顯示儀表，補(bǔ)償導(dǎo)線的長度對(duì)測量結(jié)果有何影響呢?如果用電子電位差訃做為測溫儀表，由于電子電位差計(jì)橋路輸出電壓等于熱電偶電勢，如果不考慮儀表的不靈敏區(qū)，則當(dāng)熱電偶熱端溫度穩(wěn)定時(shí)，補(bǔ)償導(dǎo)線上是沒有電流流過的，所以補(bǔ)償導(dǎo)線的長度對(duì)測量沒有影響.
　　如果用動(dòng)圈式測溫儀表，則補(bǔ)償導(dǎo)線的長度對(duì)測量是有影響的。動(dòng)圈式儀喪接受的是微安級(jí)電流信號(hào)，熱電偶產(chǎn)生的熱電勢是不變的補(bǔ)償導(dǎo)線越長，回路電阻就越大，因而流過動(dòng)圈儀表的電流越小。為了使測溫儀表通用，以及防止外線路阻值變化對(duì)儀表示值的影響，使這個(gè)回路的電阻為一個(gè)固定數(shù)值.熱電偶和補(bǔ)償導(dǎo)線電阻小于這個(gè)數(shù)的部分，用外接電阻Rv來湊滿。
　　在使用補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)，由于疏忽使補(bǔ)償導(dǎo)線板性接厄、指不值如何變化呢?如圖示為鉑銠-鉑熱電偶和EWC組成測溫系統(tǒng)。A'B'為補(bǔ)償導(dǎo)線，但續(xù)接的一段由于板性接反，回路電勢白如下證明推導(dǎo):
 
=9.585+0.113-2x0.299=9.100mv
　　由此可知，補(bǔ)償導(dǎo)線的極性接錯(cuò)，儀表的指示值偏低.
　　補(bǔ)償導(dǎo)線的類型和極性混淆不明時(shí)應(yīng)這樣判定將兩根補(bǔ)償導(dǎo)線的兩端剝頭后，一端相連，浸人沸水中。另一接于按一定熱電偶分度號(hào)刻度的顯示儀表上，觀察指示值的變化。若儀表指針反轉(zhuǎn)，則說明極性接反.調(diào)換摟線.后，指示應(yīng)正轉(zhuǎn)至一定位置。若儀表指示值為100℃附近，說明補(bǔ)償導(dǎo)線與顯示儀表配用的熱電偶相符.若指示值比100℃高或低得多，則說明補(bǔ)償導(dǎo)線不能與此表配套使用。
　　總之，補(bǔ)償導(dǎo)線的正確使用對(duì)測量結(jié)果影響很大，測量結(jié)果精度越高，為我們有效地生產(chǎn)和控制提供的數(shù)據(jù)越正確，從而保證了產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量，也為生產(chǎn)能安全進(jìn)行提供了保障。