補(bǔ)償導(dǎo)線作用的實(shí)質(zhì)是什么
一、什么是補(bǔ)償導(dǎo)線?
補(bǔ)償導(dǎo)線是在一定溫度范圍內(nèi)(0~100℃)具有與所匹配熱電偶熱電動(dòng)勢(shì)相同標(biāo)稱值的一對(duì)帶有緣層的導(dǎo)線,用它們連接熱電偶與測(cè)量裝置,以補(bǔ)償它們與熱電偶連接處的溫度變化所產(chǎn)生的誤差。
二、補(bǔ)償導(dǎo)線的分類
從原理上分延長(zhǎng)型和補(bǔ)償型,延長(zhǎng)型其合金絲的名義化學(xué)成分與配用的熱電偶相同,因而熱電勢(shì)也相同,在型號(hào)中以“X”表示,補(bǔ)償型其合金絲名義化學(xué)成分與配用的熱電偶不同,但在其工作溫度范圍內(nèi),熱電勢(shì)與所配用熱電偶的熱電勢(shì)標(biāo)稱值相近,在型號(hào)中以“C”表示。
從補(bǔ)償精度分普通級(jí)和精密級(jí),精密級(jí)補(bǔ)償后的誤差大體上只有普通級(jí)的一半,通常用在測(cè)量精度要求較高的地方。如S、R分度號(hào)的補(bǔ)償導(dǎo)線,精密級(jí)的允差為±2.5℃,普通級(jí)的允差為±5.0℃;K 、N分度號(hào)的補(bǔ)償導(dǎo)線,精密級(jí)的允差為±1.5℃,普通級(jí)的允差為±2.5℃。在型號(hào)中普通級(jí)的不標(biāo),精密級(jí)的加“S”表示。
從工作溫度分一般用和耐熱用,一般用工作溫度為0 ~ 100℃(少數(shù)為0 ~ 70℃);耐熱用工作溫度為0 ~ 200℃。
此外,可以線芯多少分為單股和多芯(軟線)補(bǔ)償導(dǎo)線,以是否帶屏蔽層分為普通型和屏蔽型補(bǔ)償導(dǎo)線,還有于防爆場(chǎng)合的本質(zhì)安全電路用的補(bǔ)償導(dǎo)線。
三、補(bǔ)償導(dǎo)線特點(diǎn)
?、?熱電特性穩(wěn)定,電緣性能好,使用壽命長(zhǎng)。
② 柔軟,彎曲性能能好,使用方便。
?、?包覆層材料穩(wěn)定可靠,具有一定的耐溫性和耐寒性能。
補(bǔ)償導(dǎo)線結(jié)構(gòu)和用途:
①補(bǔ)償導(dǎo)線由芯線和緣包覆層組成;
②補(bǔ)償導(dǎo)線應(yīng)因芯線合金材質(zhì)不同分為延長(zhǎng)型和補(bǔ)償型兩種,延長(zhǎng)型補(bǔ)償導(dǎo)線有 NX ( 鎳鉻硅 - 鎳硅鎂) 、 KX ( 鎳鉻 10-鎳硅 3 ) 、 EX ( 鎳鉻 10- 銅鎳 45 ) 、 JX ( 鐵 - 銅鎳 45 ) 、 TX ( 銅 - 銅鎳 45 ), 補(bǔ)償型補(bǔ)償導(dǎo)線有 SC 和 RC ( 銅 - 銅鎳 0.6 ) 、 KC ( 銅 - 銅鎳 40 ) 、 NC ( 鐵 - 銅鎳)等;
③補(bǔ)償導(dǎo)線的緣 包覆層 與外套材料有聚氯乙烯,聚四氟乙烯,玻璃纖維,石英紗和陶瓷纖維等; 金屬 屏蔽層有不銹鋼網(wǎng)等;
?、軣犭娕佳a(bǔ)償導(dǎo)線與顯示儀表、記錄儀或計(jì)算機(jī)連接構(gòu)成測(cè)溫系統(tǒng),廣泛用于電力、冶金、石油、化工、輕紡等工業(yè)及國(guó)防、科研等部門(mén)。
四、補(bǔ)償導(dǎo)線的工作原理
在一定溫度范圍內(nèi),熱電性能與熱電偶熱電性能很相近的導(dǎo)線稱為熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線。
按熱電偶中間溫度定則,熱電偶測(cè)溫回路的總電勢(shì)值只與熱端和參比端的溫度有關(guān),而不受中間溫度變化的影響,所以可用與熱電偶材料相匹配的補(bǔ)償導(dǎo)線來(lái)代替需要延伸的貴重?zé)犭娕疾牧?,將參比端由熱電偶接線盒延伸到儀表接線端,由補(bǔ)償導(dǎo)線對(duì)原參比端溫度進(jìn)行補(bǔ)償。
補(bǔ)償導(dǎo)線除了可減少測(cè)量誤差外,還有以下優(yōu)點(diǎn):可改善熱電偶測(cè)溫線路的物理性能和機(jī)械性能,如采用多股線芯或小直徑補(bǔ)償導(dǎo)線可提高線路的柔韌性,使連接方便,也易于屏蔽外界干擾;可降低測(cè)量線路成本。
五、補(bǔ)償導(dǎo)線作用的實(shí)質(zhì)是什么?
補(bǔ)償導(dǎo)線作用的實(shí)質(zhì)是熱電偶的延長(zhǎng)
熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線是在一定溫度范圍內(nèi)(包括常溫0)具有與所匹配熱電偶熱電動(dòng)勢(shì)相同標(biāo)稱值的一對(duì)帶有緣層的導(dǎo)線,用他們連接熱電偶與測(cè)量裝置,相當(dāng)于將熱電偶延長(zhǎng)到測(cè)量裝置。
由于”熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線是在一定溫度范圍內(nèi)(包括常溫0)具有與所匹配熱電偶熱電動(dòng)勢(shì)相同標(biāo)稱值的一對(duì)帶有緣層的導(dǎo)線“,它是可以在一定范圍內(nèi)構(gòu)成熱電偶(實(shí)際上補(bǔ)償型的補(bǔ)償導(dǎo)線和同分度熱電偶是同材質(zhì)的),根據(jù)熱電偶的中間導(dǎo)體定律“在熱電偶回路中接入中間導(dǎo)體(第三導(dǎo)體)只要中間導(dǎo)體兩端溫度相同,中間導(dǎo)體的引入對(duì)熱電偶回路總電勢(shì)沒(méi)有影響。也就是說(shuō)在不計(jì)熱電偶的影響時(shí),補(bǔ)償導(dǎo)線也可以產(chǎn)生熱電勢(shì),其大小等于熱電偶尾端與測(cè)量裝置之間的溫差電勢(shì)。
正確使用時(shí),熱電偶的電勢(shì)和補(bǔ)償導(dǎo)線電勢(shì)疊加,在冷熱端溫度不變的情況下,隨著熱電偶與補(bǔ)償導(dǎo)線連接處的溫度變化,熱電偶的溫差電勢(shì)增大補(bǔ)償導(dǎo)線的溫差電勢(shì)減小,反之亦然,達(dá)到補(bǔ)償熱電偶與測(cè)量裝置之間的溫度變化所產(chǎn)生的影響。 測(cè)量裝置測(cè)到的是熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)與補(bǔ)償導(dǎo)線產(chǎn)生的補(bǔ)償電勢(shì)的疊加電勢(shì)。