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发表于 2007/9/6 17:13:24

1

关于投票

热电偶信号的冷端补偿和线性化处理方法

一、前言

  
热电偶感应温度输出一个电压信号,但是这个信号是非线性的。这里介绍热电偶温度信号的线性化处理。热电偶有着广泛的应用,应用得较多的有S、B、K、T、E热电偶。但是,已有资料介绍N偶也有很大的应用前途。这是由于N偶在高温下抗氧化能力强,长期稳定性好,能承受大幅度的温度冲击等等。由于N偶开发应用较晚,所以没有得到充分的利用。我们相信N偶很快会加入到主要的应用范围中来。


热电偶检测到的温度信号有如下特点:

(1)能用到高温的热电偶,信号都较小,如B偶,1800°C时只有13.585mV。即使是信号较大的K偶,在1300°C时,也只有52.398mV。这就意味着对检测到的信号要进行放大。


(2)
热电偶分度表中给出的数据是以0°C为参考点。实际应用时,环境常常不是0°C。为热电偶冷端创造一个0°C环境,通常的作法是进行冷端补偿。


(3)热电偶的温度信号非线性很大,尤其是B偶。并且,各种热电偶随温度的升高,在某一温度下,热电势的增加量变小。这就使线性化变得困难。


  由于上述原因,热电偶的温度信号调理电路就比较复杂。下边我们主要介绍适用于各种热电偶信号调理电路的冷端补偿和线性化方法。


二、冷端补偿

热电偶的电势差EAB为:

式中, —Seebeck系数;

T—热端或工作端的温度;

T0—冷端或自由端的温度。

一般使用说明书给出的EAB-T曲线或数据,都是以T0=0°C给出的,因此,实际应用时若T0¹0°C应进行修正,称为冷端补偿或应用下式进行修正。



式中,t0为冷端温度。例如,利用K偶进行温度测量,当t0=30°C时,测得EAB(T,t0)=36.29mV,依K偶的分度表查得EAB(t0,0)=EAB(30,0)=1.20mV,则依前式得: mV 查表得904°C。若手上没有分度表,也可以在这里下载一个计算软件:
参考温度,热电偶分度号,温度,热电势的关系-计算软件下载

利用热敏电阻进行冷端补偿有时很方便,如图1所示。校准时要将Pt100换成标准电阻100W。校准后,再换上Pt100即可。 利用AD590的冷端补偿电路如图2所示。图中的数据适用于K偶,对其它热电偶,Seebeck系数、R2、V2的值应作相应改变。




图1 利用热敏电阻进行冷端补偿




图2 利用AD590的冷端补偿电路



三、热电偶温度信号的线性化



  热电偶温度信号非线性是比较大的,如B偶,从0°C升高到1800°C,热电势从0mV变化到13.585mV,每100°C热电势增加最大的约为最小的8倍。B偶的最大输出热电势只有13.585mV,而且当温度升高到约1700°C时,该增加值下降。其它热电偶都存在类似的问题,尽管稍有不同。这又给线性化增加了难度。



从这一特性出发,热电偶温度信号的线性化主要有如下几种方法。

(1)单反馈法

  利用负反馈,可以改善其线性,但是很有限。几种非线稍小的热电偶,可以采用这种方法,特别是在温区要求不宽的情况下。有时,由于在其一温区有精度要求,那么就在该温区对信号进行调理,达到要求的目标;在其它温区可以放宽精度要求,甚至不要求,只作监视用。



(2)折线近似法

  这是一种对非线性较大的信号处理的较好的方法。处理得好可以达到较高的精度。这种方法普遍适用于各种热电偶的整个正信号温区。



图3 折线近似法

  该种方法的电路原理图如图3所示。该电路的工作过程是:当输入的电压信号较低时,IC1中的反相端电压较同相端(A)低得多(同相端的电压大小是根据线性化要求设定的,B点同样),IC1的输出端电压较高,D1截止。当输入信号电压接近IC1的同相端时,IC1的输出逐渐降低,随之,D1逐渐导通,V4逐渐增大,直到V4接近A点电压为止。这就有效地限制了热电偶信号迅速增加,降低了非线性。IC2的工作过程与此类似,不同的是B点电位比A点高。当输入电压在A点电压以下时,D2截止,IC2不工作;只有当输入电压高于A点电压或接近B点电压时IC2才工作。工作过程与IC1相同。所用折线的段数是根据精度要求决定的。对于热电偶信号处理来说,有三段就可以使精度达到0.5%以上。当D1、D2都导通后,可推出: 式中,VF为晶体管发射结的正向压降。



四、完整的热电偶信号调理电路



  完整的热电偶信号调理电路,除了前边介绍的冷端补偿和线性化部分外,还应包括放大和输出电路。在前边我们曾说过,热电偶的输出信号较小,尤其是B偶,即或是K偶也不够大。此外,我们前边介绍的线性化电路,也是以信号的衰减为代价的。因此,作为信号调理电路的前级,即为放大级。放大倍数的大小是根据线性化和输出的标准要求决定的。对不同的热电偶放大倍数是不同的。

信号调理电路的最后部分,即为输出信号的标准化处理。这是由用户的要求决定的。可以是电压信号,也可以是电流信号。



五、小结



  这里介绍了热电偶信号调理电路,主要介绍的是冷端补偿和线性化。用铂电阻作冷端补偿,简单实用;实践证明,用分段线性化方法,对各种热电偶,包括整个正信号温区,信号处理的精度都可以达到0.5%以上。这里提出的线性化方法也适用于其它非线性信号的线性化处理。



参考资料

1. 孙立红等,《传感器及其接口技术》,中国石化出版社,第二章和第八章。

2. 罗锋,《N型热电偶的技术特性及应用》,《自动化与仪表》,1998,4,P57。

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发表于 2007/7/20 22:25:19

3

关于投票

日本RKC热电偶线st-50|适合热压头的温度测量

      

     日本RKC热电偶线st-50 针对:微小表面温度及温度变化非常快的温度的测量

包含型号:ST-50,ST-50-300,ST-50-500。

典型用户:

热压头的温度变化分析:用一个ST-50加上一台采样率高的记录仪,比如Yokogawa

的笔划式有纸记录仪,或者采样率高的无纸记录仪,是完美组合。把ST-50粘贴在

热压头上,打开记录仪记录功能,快速压下热压头,1-2秒记录仪就会记录下完整的

温升曲线出来给你,便于分析。

点击看大图

点击放大

 

一:快速响应性


金属表面的场合,ST-50的响应时间(到达95%显示的时间)为0.4秒,时间常数

(到达63%显示的时间)为0.04秒的高速。


例)预先加热石蜡(约250度)使其浸出时的响应特征采用了约0.05秒识别信号的大型LED

rkc热电偶st-50

二:测量高温


最高使用温度为300度,可测量高温。也可准确测量温度频繁变化的微小表面的温度。
 

三:出色的经济性


因为ST-50是粘贴型,容易测量微细表面的温度。粘着力强,根据使用条件可以反复使用。

而且,利用插件接续方式,更换传感器简单。
ST-50传感器为5条/ 1组
另备有专用插件导线。
长型(ST-50-300,ST-50-500)为1条/ 1组

 

四:粘着性强


在粘着剂性强使用了热硬化环氧物,除一小部分难粘贴物外,可以粘贴在大部分的物体表面


《粘着性耐久性》
到150度:可反复粘贴,剥离使用
到200度:在不低于150度以下的条件下,可反复粘贴,剥离使用
到250度:在不低于200度以下的条件下,可反复粘贴,剥离使用
250度以上:不能再粘贴
粘贴次数因使用环境(粘接面的干净程度等)而异

 

五:使用例
ST-50测量CPU的散热片的温度

rkc热电偶st-50
最适合各种装置的试验,评价时的温度测定。
为了取得UL/CSA认定等,用于测量数据(内部温度,自己发热等)非常方便。

 

六:热电偶的种类

热电偶的种类

K

素线径

50µm(ST-50-300ST-50-500型为100µm)

等级

相当于JIS-1802等级2±2.5℃

精度

ST-50(标准)±0.3%±1℃   测量100℃铜板表面时的精度,

ST-50-300500±0.5%±1℃

有效粘着部

8*6.7(*)单位:mm

线带素材

玻璃无纺布

最高使用温度

300℃

响应时间

(金属表面)

95%显示的时间:0.4

63%显示的时间:0.04

尺寸

ST-50(标准):107*6.7*0.3(**)mm

ST-50-300:300*6.7*0.3(**) mm

ST-50-500:500*6.7*0.3(**)mm

 

七:ST-50专用插件导线

插件材质

聚碳酸醋

最高使用温度

100℃

导线

0.1ΦΦ*30 KX型补偿导线标准1m

电阻值

装着ST-50(标准)时的电阻值:45Ω(标准1m

导线插头的处理

DP-350/500专用插件型(2C Y端子型(板面部分约80mm

插件尺寸

40*12*13.5(**)mm

 

八:型号

ST-50

粘贴型热电偶传感器(标准):5/1

ST-50-300

粘贴型热电偶传感器:长300MM1

ST-50-500

粘贴型热电偶传感器:长500MM1

使用ST-50时必须使用ST-50专用插件导线

 

九:ST-50专用插件导线

ST-50用插件导线—DP-350/500专用插件型(1M)

ST-50用插件导线—Y端子型(1M)


十:使用上的注意事项

使用ST-50时请务必使用ST-50专用插件导线。

由于热电偶的线极细(50µm),请注意不要折弯中间部位、不要过度用力。

使用时、请把粘着面的油污,尘土等清扫干净,然后用力压使其粘住。

在250℃以上常时间使用了的场合,全变成浅茶色,但这不影响其性能。

另:如果高温下长时间使用,则粘着剂全被烤硬而不能再接着在使用。

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发表于 2007/7/16 19:55:01

0

关于投票

热电偶的分度表

 

热电偶的分度表

 

                         点击下载: 热电偶的分度表

                         如果下表中没有涉及到的非整数值,可以下载我们提供的 分度表计算软件

 

 

铂铑10-铂热电偶(S型)分度表(ITS-90)

(参考端温度为0℃)

 

温  度

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

热   电   动   势   mV

0

0.000

0.055

0.113

0.173

0.235

0.299

0.365

0.432

0.502

0.573

100

0.645

0.719

0.795

0.872

0.950

1.029

1.109

1.190

1.273

1.356

200

1.440

1.525

1.611

1.698

1.785

1.873

1.962

2.051

2.141

2.232

300

2.323

2.414

2.506

2.599

2.692

2.786

2.880

2.974

3.069

3.164

400

3.260

3.356

3.452

3.549

3.645

3.743

3.840

3.938

4.036

4.135

500

4.234

4.333

4.432

4.532

4.632

4.732

4.832

4.933

5.034

5.136

600

5.237

5.339

5.442

5.544

5.648

5.751

5.855

5.960

6.065

6.169

700

6.274

6.380

6.486

6.592

6.699

6.805

6.913

7.020

7.128

7.236

800

7.345

7.454

7.563

7.672

7.782

7.892

8.003

8.114

8.255

8.336

900

8.448

8.560

8.673

8.786

8.899

9.012

9.126

9.240

9.355

9.470

1000

9.585

9.700

9.816

9.932

10.048

10.165

10.282

10.400

10.517

10.635

1100

10.754

10.872

10.991

11.110

11.229

11.348

11.467

11.587

11.707

11.827

1200

11.947

12.067

12.188

12.308

12.429

12.550

12.671

12.792

12.912

13.034

1300

13.155

13.397

13.397

13.519

13.640

13.761

13.883

14.004

14.125

14.247

1400

14.368

14.610

14.610

14.731

14.852

14.973

15.094

15.215

15.336

15.456

1500

15.576

15.697

15.817

15.937

16.057

16.176

16.296

16.415

16.534

16.653

1600

16.771

16.890

17.008

17.125

17.243

17.360

17.477

17.594

17.711

17.826

1700

17.942

18.056

18.170

18.282

18.394

18.504

18.612

 

 

镍铬-镍硅热电偶(K型)分度表

(参考端温度为0℃)

 

温  度

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

热   电   动   势   mV

0

0.000

0.397

0.798

1.203

1.611

2.022

2.436

2.850

3.266

3.681

100

4.095

4.508

4.919

5.327

5.733

6.137

6.539

6.939

7.338

7.737

200

8.137

8.537

8.938

9.341

9.745

10.151

10.560

10.969

11.381

11.793

300

12.207

12.623

13.039

13.456

13.874

14.292

14.712

15.132

15.552

15.974

400

16.395

16.818

17.241

17.664

18.088

18.513

18.938

19.363

19.788

20.214

500

20.640

21.066

21.493

21.919

22.346

22.772

23.198

23.624

24.050

24.476

600

24.902

25.327

25.751

26.176

26.599

27.022

27.445

27.867

28.288

28.709

700

29.128

29.547

29.965

30.383

30.799

31.214

31.214

32.042

32.455

32.866

800

33.277

33.686

34.095

34.502

34.909

35.314

35.718

36.121

36.524

36.925

900

37.325

37.724

38.122

38.915

38.915

39.310

39.703

40.096

40.488

40.879

1000

41.269

41.657

42.045

42.432

42.817

43.202

43.585

43.968

44.349

44.729

1100

45.108

45.486

45.863

46.238

46.612

46.985

47.356

47.726

48.095

48.462

1200

48.828

49.192

49.555

49.916

50.276

50.633

50.990

51.344

51.697

52.049

1300

52.398

52.747

53.093

53.439

53.782

54.125

54.466

54.807

 

 

 

铂铑30-铂铑6热电偶(B型)分度表

(参考端温度为0℃)

 

温  度

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

热   电   动   势   mV

0

-0.000

-0.002

-0.003

0.002

0.000

0.002

0.006

0.11

0.017

0.025

100

0.033

0.043

0.053

0.065

0.078

0.092

0.107

0.123

0.140

0.159

200

0.178

0.199

0.220

0.243

0.266

0.291

0.317

0.344

0.372

0.401

300

0.431

0.462

0.494

0.527

0.516

0.596

0.632

0.669

0.707

0.746

400

0.786

0.827

0.870

0.913

0.957

1.002

1.048

 1.095

1.143

1.192

500

1.241

1.292

1.344

1.397

1.450

1.505

1.560

1.617

1.674

1.732

600

1.791

1.851

1.912

1.974

2.036

2.100

2.164

2.230

2.296

2.363

700

2.430

2.499

2.569

2.639

2.710

2.782

2.855

2.928

3.003

3.078

800

3.154

3.231

3.308

3.387

3.466

3.546

2.626

3.708

3.790

3.873

900

3.957

4.041

4.126

4.212

4.298

4.386

4.474

4.562

4.652

4.742

1000

4.833

4.924

5.016

5.109

5.202

5.2997

5.391

5.487

5.583

5.680

1100

5.777

5.875

5.973

6.073

6.172

6.273

6.374

6.475

6.577

6.680

1200

6.783

6.887

6.991

7.096

7.202

7.038

7.414

7.521

7.628

7.736

1300

7.845

7.953

8.063

8.172

8.283

8,393

8.504

8.616

8.727

8.839

1400

8.952

9.065

9.178

9.291

9.405

9.519

9.634

9.748

9.863

9.979

1500

10.094

10.210

10.325

10.441

10.588

10.674

10.790

10.907

11.024

11.141

1600

11.257

11.374

11.491

11.608

11.725

11.842

11.959

12.076

12.193

12.310

1700

12.426

12.543

12.659

12.776

12.892

13.008

13.124

13.239

13.354

13.470

1800

13.585

13.699

13.814

 

 

镍铬-铜镍(康铜)热电偶(E型)分度表

(参考端温度为0℃)

 

温  度

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

热   电   动   势   mV

0

0.000

0.591

1.192

1.801

2.419

3.047

3.683

4.329

4.983

5.646

100

6.317

6.996

7.683

8.377

9.078

9.787

10.501

11.222

11.949

12.681

200

13.419

14.161

14.909

15.661

16.417

17.178

17.942

18.710

19.481

20.256

300

21.033

21.814

22.597

23.383

24.171

24.961

25.754

26.549

27.345

28.143

400

28.943

29.744

30.546

31.350

32.155

32.960

33.767

34.574

35.382

36.190

500

36.999

37.808

38.617

39.426

40.236

41.045

41.853

42.662

43.470

44.278

600

45.085

45.891

46.697

47.502

48.306

49.109

49.911

50.713

51.513

52.312

700

53.110

53.907

54.703

55.498

56.291

57.083

57.873

58.663

59.451

60.237

800

61.022

61.806

62.588

63.368

64.147

64.924

65.700

66.473

67.245

68.015

900

68.783

69.549

70.313

71.075

71.835

72.593

73.350

74.104

74.857

75.608

1000

76.358

 

 

铁-铜镍(康铜)热电偶(J型)分度表

(参考端温度为0℃)
 

温  度

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

热   电   动   势   mV

0

0.000

0.507

1.019

1.536

2.058

2.585

3.115

3.649

4.186

4.725

100

5.268

5.812

6.359

6.907

7.457

8.008

8.560

9.113

9667

10.222

200

10.777

11.332

11.887

12.442

12.998

13.553

14.108

14.663

15.217

15.771

300

16.325

16.879

17.432

17.984

18.537

19.089

19.640

20.192

20.743

21.295

400

21.846

22.397

22.949

23.501

24.054

24.607

25.161

25.716

26.272

26.829

500

27.388

27.949

28.511

29.075

29.642

30.210

30.782

31.356

31.933

32.513

600

33.096

33.683

34.273

34.867

35.464

36.066

36.671

37.280

37.893

38.510

700

39.130

39.754

40.382

41.013

41.647

42.288

42.922

43.563

44.207

44.852

800

45.498

46.144

46.790

47.434

48.076

48.716

49.354

49.989

50.621

51.249

900

51.875

52.496

53.115

53.729

54.341

54.948

55.553

56.155

56.753

57.349

1000

57.942

58.533

59.121

59.708

60.293

60.876

61.459

62.039

62.619

63.199

1100

63.777

64.355

64.933

65.510

66.087

66.664

67.240

67.815

68.390

68.964

1200

69.536

 

 

铜-铜镍(康铜)热电偶(T型)分度表
(参考端温度为0℃)

 

温  度

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

热   电   动   势   mV

-200

-5.603

-100

-3.378

-3.378

-3.923

-4.177

-4.419

-4.648

-4.865

-5.069

-5.261

-5.439

0

0.000

0.383

-0.757

-1.121

-1.475

-1.819

-2.152

-2.475

-2.788

-3.089

0

0.000

0.391

0.789

1.196

1.611

2.035

2.467

2.980

3.357

3.813

100

4.277

4.749

5.227

5.712

6.204

6.702

7.207

7.718

8.235

8.757

200

9.268

9.820

10.360

10.905

11.456

12.011

12.572

13.137

13.707

14.281

300

14.860

15.443

16.030

16.621

17.217

17.816

18.420

19.027

19.638

20.252

400

20.869

 

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发表于 2007/7/13 17:09:58

1

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参考温度,热电偶分度号,温度,热电势的关系-计算软件下载

 

参考温度,热电偶分度号,温度,热电势的关系-计算软件下载

 

描述一下该软件的功能:

1:指定热电偶的分度号,输入:参考温度,和温度可以算出 热电势

2:指定热电偶的分度号,输入:热电势,和参考温度,可以算出 温度

3:当然有需要的朋友,在已知热电偶,热电势,参考温度的情况下,也可以倒推出热电偶的分度号

    :) 这个功能,对于一些手上有热电偶,热电偶补偿导线或者热电偶线的,而分辨不出分度号的

    朋友,无疑有很好的帮助。

 

希望经常在网上查询诸如:

k型热电偶分度表,热电偶分度表,热电偶分度,热电偶分度值,j型热电偶分度表,

分度号,分度号的概念,温度传感器分度号,分度号的定义,中国热电偶分度号,

铂铑-10铂热电偶分度号,热电偶分度号表,什么是热电偶分度号,热电偶分度号对照表,

热电偶分度号区别,k型热电偶分度号,热电偶分度号旧,热电偶分度号翻译,老热电偶分度号...

这些问题的朋友用了这个计算软件,能茅塞顿开。 

 

使用截图:


上图为:指定热电偶的分度号,输入:参考温度,和温度可以算出热电势

 

 

上图为:指定热电偶的分度号,输入:热电势,和参考温度,可以算出温度

感谢该软件的作者:ruiyu3841@sohu.com

 

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发表于 2007/7/8 10:03:50

2

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热电偶补偿导线(又名热电偶线)切记勿接反

热电偶补偿导线(又名热电偶线)切记勿接反

 从事温度计量工作的同志都知道,热电偶的工作原理——两种不同导体组成闭合回路,当它的两端温度相等时,其回路热电势为零。当热电偶工作端与自由端温度不相等时,闭合回路中产生热电势。热电势的大小与两端温度差有关。热电偶的自由端温度不是一个恒定值。厂家都采用热电偶专用线——热电偶补偿导线又名热电偶线。将热电偶延长到一个恒定的温度处,补偿了热电偶的热电势,即E=eAB(t)+eDB(t0)。如图1所示t5101.gif (1366 bytes)

图1 热电偶原理图

 

  在日常检测过程中,有不少厂家电工对热电偶补偿导线又名热电偶线的作用不了解,只知道热电偶补偿导线是热电偶与仪表连接的专用线。而不知道热电偶补偿导线有正负极之说,随意将热电偶补偿导线与热电偶和仪表连接,这是错误的,会引起很大的误差。就以我市某一机械加工厂为例,当时工件的工艺要求淬火920℃。操作者也按工艺要求定值,仪表指示正常。淬火后,工件出现纹状,使一炉工件报废。分析事故中,发现热电偶补偿导线接反了,校正后,炉内温度为973℃。当时热电偶自由端温度为45℃,室内温度为18℃。计算接反后造成温度误差为:
  EAB(t45,0℃)=1.817mV
  EAB(t18,0℃)=0.718mV
  ΔE=-2EAB(t45-,t18)=-2.198mV
  相当于-53.13℃。


  以上事例说明,热电偶补偿导线接反后,能引起相当大的温度误差(被测量的温度上升时,测量出来的数据反而下降)因而说明热电偶补偿导线接反了,需要调换一下正负极。

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发表于 2007/7/8 9:51:23

3

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用热电偶线制作成热电偶

 

热电偶线制作成热电偶

      本方法涉及热电偶线的制造方法及实施该方法的装置。解决了热电偶制作中工艺复杂、

不便于操作,装置价格昂贵,电极材料具选择性,热电偶易出现沾污、脆断等缺陷的问题。

本方法的技术方案为:

 

    将制作热电偶的热电偶线中的两种金属导线截成长度相当的线段,

并将两根导线并拢用剪刀剪齐,作为预焊接接点;将调压器的一次侧线圈的两接线端连接交

流电源,在调压器的二次侧线圈的两个输出端分别连接被焊接热电偶的非预焊接接点和锡膜电极;

锡膜电极置于装有非易燃油的容器内;接通电源,调整调压器的输出电压;将热电偶的

预焊接接点接触锡膜,起弧后迅速离开,形成晶亮的小球;从调压器的二次侧线圈上取下热电

偶的两金属电极,完成焊接。

    这样就把热电偶线,作成能直接测量温度的热电偶了.

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发表于 2007/7/6 23:22:43

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OMEGA热电偶|热电偶常识|补偿导线|详细介绍热电偶补偿导线常识

 
OMEGA热电偶 热电偶常识 补偿导线 详细介绍热电偶补偿导线常识.

1 结构及定义

热电偶补偿导线简称补偿导线,通常由补偿导线合金丝、绝缘层、护套、屏蔽层组成。在一定温度范围内(包括常温)、具有与所匹配的热电偶的热电动势的标称值相同的一对带有绝缘层的导线,用它们连接热电偶与测量装置,以补偿它们与热电偶连接处的温度变化所产生的误差。

热电偶与测量装置之间使用补偿导线,其优点有二:1.改善热电偶测温线路的物理性能和机械性能,采用多股线芯或小直径补偿导线可提高线路的挠性,是接线方便,也可调节线路电阻或屏蔽外界干扰;2.降低测量线路成本,当热电偶与测量装置距离很远,使用补偿导线可以节省大量的热电偶材料,特别是使用贵金属热电偶时,经济效益更为明显。

2 术语及符号

2.1 延长型补偿导线

延长型补偿导线又称延长型导线,其合金丝的名义化学成分及热电动势标称值与配用的热电偶相同,用字母“X”附在热电偶分度号之后表示,例如“KX”表示K型热电偶用延长型补偿导线。

2.2 补偿型补偿导线

补偿型补偿导线又称补偿型导线,其合金丝的名义化学成分与配用的热电偶不同,但其热电动势值在0-100℃或0-200℃时与配用热电偶的热电动势标称值相同,用字母“C”附在热电偶分度号之后表示,例如“KC”。不同合金丝可以应用于同一分度号的热电偶,并用附加字母区别,如“KCA”、“KCB”。

2.3 允差

热电偶用补偿导线的允差是由于测量系统中引用了补偿导线而产生的最大偏差,该值用微伏表示,其允差的大小分为精密级和普通级两种。

2.4 符号

S——表示热电特性为精密级补偿导线。普通级补偿导线不标字母;

G——表示一般用补偿导线;

H——表示耐热用补偿导线;

R——表示线芯为多股的补偿导线。线芯为单股的补偿导线不标字母;

P——表示有屏蔽层的补偿导线;

V——表示绝缘层或护套为聚氯乙烯材料(PVC);

F——表示绝缘层为聚四氟乙烯材料;

B——表示护套为无碱玻璃丝材料。

3 补偿导线的分类

3.1 品种

按照补偿导线所匹配的热电偶的品种列于表1。

3.2 规格

补偿导线的线芯型式、线芯股数、线芯标称截面、合金丝直径列于表2。

3.3 允差等级、使用条件分类

补偿导线按照热电特性的允差大小分为精密级和普通级两种;按照使用温度范围分为一般用和耐热用两种。

3.4 结构形式

3.4.1 补偿导线的线芯型式分为单股线芯和多股线芯两种,线芯股数列于表2。

3.4.2 绝缘层、护套、屏蔽层

一般用补偿导线的绝缘层和护套是以聚氯乙烯为主体材料;耐热用补偿导线的绝缘层是以聚四氟乙烯为主体材料,护套是以聚四氟乙烯或无碱玻璃丝(表面应涂有机硅漆或聚四氟乙烯分散液烧结)为主体材料。

屏蔽层采用镀锡铜丝或镀锌钢丝纺织或用复合铝(铜)带绕包。

3.5 代号

补偿导线产品代号、使用温度范围、绝缘层和护套的主体材料列于表3。

4 技术要求

4.1 绝缘层、护套与屏蔽层

4.1.1 补偿导线的线芯绝缘层厚度、护套厚度及最大外径应符合表4。

4.1.2 绝缘层

一般用补偿导线的绝缘层表面应平整、色泽均匀、无机械损伤;绝缘层厚度允差为表称厚度的负10%,最薄处的厚度应不小于标称值的90%减0.1mm;绝缘层应经受交流50Hz,电压为4000V的火花实验不击穿,实验机的运行速度应保证绝缘层每点经受电压作用时间不小于0.1s。

耐热用补偿导线绝缘层厚度允差为标称值厚度的负20%,最薄处的厚度应不小于标称值的90%减0.1mm,绝缘线芯外径允许局部放大,但粗大处外径不应超过最大外径值。

4.1.3 护套

凡用聚氯乙烯或聚四氟乙烯作护套,其护套应紧密包在线芯的绝缘层上,绝缘层与护套不粘连,表面应平整,颜色均匀。

护套厚度的允许偏差为标称值厚度的负20%,最薄处的厚度应不小于标称值的80%。用玻璃丝纺织的护套,其编织密度应不小于90%。

4.1.4 屏蔽层

编织密度不小于80%,断头处经衔接后应修剪整齐;复合铝(铜)带应紧密贴在绝缘层上,不易松脱;屏蔽层的厚度不得大于0.8mm。


4.2 绝缘电阻

当周围空气温度为15-35℃,相对湿度不大于80%时,补偿导线的线芯间和线芯与屏蔽层之间的绝缘电阻每10米不小于5MΩ。


4.3 物理机械性能

一般用补偿导线的绝缘层和护套的物理性能和老化性能应符合表5规定。


4.4 耐热性能

耐热用补偿导线应经受220±5℃历时24小时耐热性能试验后,立即将试样在5倍其直径的圆柱体上弯曲180度后应表面无裂纹,补偿导线的线芯间和线芯与屏蔽层之间的绝缘电阻每米不小于25MΩ。

4.5 防潮性能

耐热用补偿导线应经受环境温度40±2℃,相对湿度95±3%,历时24小时防潮性能试验后,补偿导线的线芯间和线芯与屏蔽层之间的绝缘电阻每米不小于25 MΩ。


4.6 低温卷绕性能

一般用补偿导线应经受-20℃的低温卷绕试验后,用目力观察卷绕在试棒上的试样的绝缘层应无任何裂纹。

表1

名称
型号
配用热电偶
分度号
铜-铜镍0.6补偿导线
SC或RC
铂铑10-铂热电偶
铂铑13-铂热电偶
S或R
铁-铜镍22补偿导线
铜-铜镍40补偿导线
镍铬10-镍硅3延长型导线
KCA
KCB
KX
镍铬-镍硅热电偶
K
铁-铜镍18补偿型导线
镍铬14-镍铬硅延长型导线
NC
NX
镍铬硅-镍硅热电偶
N
镍铬10-铜镍45延长型导线
EX
镍铬-铜镍热电偶
E
铁-铜镍45延长型导线
JX
铁-铜镍热电偶
J
铜-铜镍45延长型导线
TX
铜-铜镍热电偶
T
钨铼3/25补偿型补偿导线
钨铼5/26补偿型补偿导线
WC3/25
WC5/26
钨铼3-钨铼25
钨铼5-钨铼26
WRe3-WRe25
WRe5-WRe26

表2
线芯型式
线芯标称截面mm2
线芯股数
合金丝直径mm
单股线芯
0.2
0.5
1.0
1.5
2.5
1
1
1
1
1
0.52
0.80
1.13
1.37
1.76
多股线芯
0.2
0.5
1.0
1.5
2.5
7
7
7
7
7
0.20
0.30
0.43
0.52
0.41
注:钨铼3/25、钨铼5/26补偿导线的线芯标称截面没有0.2mm2的规格。
表4
使用分类
线芯
标称截面mm2
绝缘层
标称厚度mm
护套
标称厚度mm
补偿导线最大外径mm
单股线芯
多股软线芯
一般用
0.2
0.5
1.0
1.5
2.5
0.4
0.5
0.7
0.7
0.7
0.7
0.8
1.0
1.0
1.0
3.0*4.6
3.7*6.4
5.0*7.7
5.2*8.3
5.7*9.3
3.1*4.8
3.9*6.6
5.1*8.0
5.5*8.7
5.9*9.8
耐热用
0.2
0.5
1.0
1.5
2.5
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
2.3*4.0
2.6*4.6
3.0*5.3
3.2*5.8
3.6*6.7
2.4*4.2
2.8*4.8
3.1*5.6
3.4*6.2
4.0*7.3
表5
应用分类
物理机械性能
老化性能
抗拉强度N/mm2
伸长率%
湿度%
时间h
强度变化率%
-20~70℃
-20~100℃
≥12.5
≥12.5
≥125
≥125
80±2
135±2
168
168
±20
±25
 
 

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