對于已選定的熱電偶,當參考端溫度恒定時,則總的熱電動勢成測量端溫度的單值函數(shù)。即一定的熱電勢對應著一定的溫度,而熱電偶的分度表中,參考端溫度均為0度。但在應用現(xiàn)場,參考端溫度時刻變化,不可能恒定0度,這就會產生測量誤差,這就是熱電偶要進行溫度補償?shù)脑?。在實際應用中常把熱電偶的參考端稱為冷端。
熱電偶冷端溫度補償?shù)姆椒ㄓ?
1.冰浴法
常用在實驗室,即把參比端溫度恒定在0度,但做起來成本高、難度大。
2.冷端溫度校正法
常用在要求不高的現(xiàn)場,即當冷端溫度無法恒定為0度,就需要對儀表的指示值進行修正。做起來容易但誤差較大。
3.補償電橋法
較少單獨使用,是利用不平衡電橋產生的電勢來補償熱電偶冷端溫度變化所引起的熱電勢變化值。補償電橋有單獨產品,也有做在儀表內的。
4.補償導線法
這是經(jīng)常使用的方法,即把熱電偶延長,把冷端引至溫度較穩(wěn)定的地方(通常為控制室),然后由人工來調正冷端溫度,即把儀表零點調至室溫,或由儀表內電路進行自動補償。
在控制室檢測熱電偶時,必須考慮到環(huán)境溫度的影響,即冷端溫度,具體計算方法如下:實際溫度毫伏值=控制室端熱電偶毫伏值+控制室環(huán)境溫度毫伏值,然后查熱電偶分度表,得出實際溫度值。其中控制室環(huán)境溫度可以通過把補償導線(或短接塊)短接來測得。
冷端溫度校正法:因各種熱電偶的分度關系是在冷端溫度為0℃時得到的,如果測溫熱電偶的熱端為t℃,冷端溫度為t0℃(t0>0℃),就不能用測得的E(t,t0)去查分度表得t,必須根據(jù)下式進行修正:
E(t,0)=E(t,t0)+E(t0,0)
式中:E(t,0) —冷端為0℃而熱端為t℃時的熱電勢;
E(t,t0) —冷端為t0℃而熱端為t℃時的熱電勢;
E(t0,0) —冷端為t0℃時應加的校正值。
熱電偶主要有斷線、接觸不良等故障,具體判別辦法是測量熱電偶的電阻,正常時是導通的,電阻值只有幾歐姆,另外可以測量熱電偶的毫伏值,與正常值進行比較,可以判斷是否接觸不良。
補償導線的作用是將熱電偶冷端(參比端)延伸到溫度恒定的地方與顯示儀表相連接的一種導線,不是進行冷端補償。不同分度號的熱電偶必須采用不同的補償導線,而且極性不能接錯。
常用熱電偶補償導線
熱電偶分度號 | 100℃時毫伏值 | 熱電偶材質 | 補償導線材質(顏色)(型號) |
K型(WRKK) | 4.095 mv | 鎳锘—鎳硅 | 銅—康銅(紅—藍)(SC) |
S型(WRSK) | 0.645 mv | 鉑銠10—鉑 | 銅—銅鎳(紅—綠)(KC) |
對于貴金屬熱電偶把熱電偶延長也是不可能的,因為價格太高行不通,就用熱電特性相近的廉金屬來做延長導線,中間溫度定則是應用補償導線的理論基礎。補償導線并不能自動補償熱電偶冷端溫度的變化,僅只是將熱電偶冷端引至溫度較穩(wěn)定的地方而已,補償還要由人工和儀表來進行。因此補償導線應該叫做熱電偶延長線,這樣才不會給人造成錯誤的理解。