補償導線的本質是熱電偶的延伸。
熱電偶的補償導線是一對絕緣線,在一定溫度范圍(包括常溫0)內,其標稱值與匹配熱電偶的熱電勢相同。用熱電偶連接測量裝置相當于將熱電偶延伸到測量裝置。
因為“熱電偶的補償導線是一對在一定溫度范圍內(包括常溫0)與匹配熱電偶的熱電動力具有相同標稱值的絕緣線”,所以可以在一定范圍內形成熱電偶(實際上補償型的補償導線是用與分度相同的熱電偶相同的材料制成)。根據(jù)熱電偶中間導體定律,“只要中間導體兩端的溫度相同,中間導體的引入對熱電偶回路的總電位沒有影響。也是說,在不考慮熱電偶影響的情況下,補償導線還可以產(chǎn)生熱電勢,該熱電勢等于熱電偶末端與測量裝置之間的熱電勢。
正確使用時,熱電偶電位和補償導線電位疊加。在冷熱端溫度恒定的情況下,熱電偶的溫差電勢增大,補償絲的溫差電勢減小,反之亦然,以補償熱電偶與測量裝置之間溫度變化的影響。測量裝置測量熱電偶產(chǎn)生的熱電勢和補償導線產(chǎn)生的補償勢的疊加勢。
使用補償導線的注意事項。
1.補償導線的選擇。
必須根據(jù)所用熱電偶的類型和使用場合正確選擇補償導線。比如K型耦合器的補償導體要選擇,工作溫度范圍要根據(jù)應用場合來選擇。KX的工作溫度一般為-20~100℃,寬范圍為-25~200℃。普通級誤差為2.5℃,精密級誤差為1.5℃。
2.接觸連接。
盡可能靠近熱電偶端子的兩個觸點,并盡量保持兩個觸點的溫度一致。與儀表端子連接處的溫度應盡可能一致。如果儀表柜中有風扇,應保護連接處,防止風扇直接吹向連接處。
3.使用長度。
因為熱電偶的信號很低,是微伏級。如果使用的距離太長,信號衰減和環(huán)境中的強電干擾會使熱電偶的信號失真,導致溫度測控不準確,控制嚴重時會出現(xiàn)溫度波動。
根據(jù)我們的經(jīng)驗,熱電偶補償導線的長度通??刂圃?5m以內。如果超過15m,建議使用溫度變送器傳輸信號。溫度變送器將溫度對應的電位值轉換成直流電進行傳輸,抗干擾能力強。
4.接線。
補償導線必須遠離電源線和干擾源。在無法避免穿越的地方,盡量穿越,不要平行。
5.屏蔽補償導線。
為了提高熱電偶連接線的抗干擾性能,可以使用屏蔽補償導線。當現(xiàn)場干擾源較多時,效果更好。但是屏蔽層一定要嚴格接地,否則屏蔽層不但不起到屏蔽的作用,反而增強了干擾。