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测量仪表一般安装在远离热源和环境和温度较稳定的地方,而普通热电偶的接线盒距被测对象很近。必须用导线把热电偶参考端与仪表连接。若用普通铜导线连接则热电偶参考端温度比较高而且不稳定,给测量带来误差。若将热电偶延长使热电偶参考端远离热源,理论上是可以的,但会造成热电极材料的浪费。补偿导线就是为解决这一个矛盾而产生的。它的特点是在参考端温度可能的变化范围内由补偿导线两极组成的热电偶其热电特性与所配热电偶的热电特性相同,
根据中间温度定律可知,热电偶回路中加入补偿导线后,其热电势仅与测量端温度t和补偿导线有关,而与参考端温度tn的变化无关,就象把热电极延长到仪表处,所以补偿导线的作用只是延长了热电偶,它并不能消除参考端温度不为零度时的影响。因此还必须利用诸如零度恒温器法、计算法、仪表自动补偿法等方法将热电偶参考端温度修正到零度。可节省大量价格昂贵的金属材料,如铂铑10-铂热电偶,可选用廉家属铜-镍铜补偿导线。
补偿导线在使用中需要注意的几点:补偿导线的选择:补偿导线一定要根据所使用的热电偶种类和所使用的场合进行正确选择。例如,k型偶应选择k型偶的补偿导线,依据使用场合,选择工作时候的温度范围。接点连接与热电偶接线端两个接点尽可能近一点,尽可能保持两个接点温度一致。与仪表接线端连接处尽可能温度一致,仪表柜有风扇的地方,接点处要保护不要使得风扇直吹到接点。使用长度:因为热电偶的信号很低,为微伏级,若使用的距离过长,信号的衰减和环境中强电的干扰偶合,足可以使热电偶的信号失真,造成测量和控制温度不准确,在控制中严重时会产生温度波动。依照我们的经验,通常使用热电偶补偿导线的长度控制在十五米内比较好,如果超过十五米,建议使用温度变送器进行传送信号。温度变送器是将温度对应的电势值转换成直流电流传送,抗干扰强。补偿导线布线一定要远离动力线和干扰源。在避免不了穿越的地方,也尽可能采用交叉方式,不要平行。
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