热电偶用补偿导线的制造与应用

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2021年第4期No热电偶用补偿导线的制造与应用（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）.42021电线电缆ElectricWire&Cable2021年8月Aug.,2021热电偶用补偿导线的制造与应用韩惠福(安徽新亚特电缆集团,安徽巢湖238331)摘要:主要介绍了热电偶用补偿导线的定义,相关术语,主要型号,补偿导线的结构及工艺技术要求,也介绍了补偿导线的选择和使用中应该注意的问题。关键词:热电偶;补偿导线;技术要求;选择;使用中图分类号:TM246.9文献标识码:A文章编号:167226901(2021)0420007203ProductionandApplicationofThermocoupleCompensatingConductorsHANHui2fu(Anhui2XinyateCableGroupCo.,Ltd.,Chaohu238331,China)Abstract:Thispaperpresentsthedefinition,terms,types,constructionrequireprocessofthermocouplecompensatingconductors.Theauthoralsopresentsonofthermocouplecompensatingconductors.Keywords:thermocouple;compensatingconductor;0引言(包括常温)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。补偿导线分为延长型补偿导线和补偿型补偿导线。热电偶用补偿导线的型号较多,在不同的使用温度和一些特殊环境条件下,选择与热电偶相匹配的补偿导线显得尤为重要。了解热电偶用补偿导线的有关术语,主要型号、结构和技术要求、选择和使用等相关内容,并在使用中处理好一些对它的影响因素,对热电偶准确测量温度有着非常重要的作用。100℃或0～200℃时与配用热电偶的热电动势标称值相同,它用字母“C”附加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”。(3)允差(或允许误差)。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(μV)表示,其允差的大小分为精密级和普通级两种。各种热电偶用补偿导线的允差应符合表1的规定。(4)往复电阻。指在20℃时分别对1m长补偿导线的正极和负极测量其电阻值,将正、负极的电阻值相加之和称为补偿导线的往复电阻。各种热电偶用补偿导线20℃时的往复电阻应符合表2的规定。1相关的术语(1)延长型补偿导线。指其合金的名义化学成分及热电动势标称值与配用热电偶电偶丝相同,它用字母“X”附加在热电偶分度号之后表示,例如“KX”。(2)补偿型补偿导线。指其合金的名义化学成分与配用热电偶电偶丝不同,但其热电动势值在02主要型号目前,热电偶用补偿导线的执行标准主要有国家推荐性标准GB/T4989294(等同IEC6058423标准)《热电偶用补偿导线》和机械行业推荐性标准JB/T949621999《钨铼热电偶用补偿导线》。根据以上两个标准,热电偶用补偿导线的主要型号、配用热电偶、材质及绝缘层颜色的规定和要求见表3。收稿日期:2007210212作者简介:韩惠福(1978-),男,副总工程师.作者地址:安徽巢湖市无为高沟工业园[238331].2021年第4期No.42021电线电缆ElectricWire&Cable表1热电偶用补偿导线的热电势及其允差值热电势及允差/μV2021年8月Aug.,2021热电偶分度号补偿导线型号热电势100℃200℃热电偶测量端温度/℃精密级允差普通级±60(±5℃)±100(±2.5℃)±100(±2.5℃)±100(±2.5℃)±100(±2.5℃)±100(±2.5℃)±200(±2.5℃)±140(±2.5℃)±60(±1.0℃)±48(±1.0℃)±51(±1.0℃)精密级±30(±2.5℃)±60(±1.5℃)±60(±1.5℃)±60(±1.5℃)±60(±1.5℃)±60(±1.5℃)±120(±1.5℃)±85(±1.5℃)±30(±0.5℃)--热电势普通级±60(±5℃)±100(±2.5℃)±100(±2.5℃)±100(±2.5℃)±100(±2.5℃)±100(±2.5℃)±200(±2.5℃)±140(±2.5℃)±90(±1.5℃)±(±1.5℃)±±1.5)S或RSC或RCKCA±60(±1.5℃)±60(±1.5℃)±60(±1.5℃)±60(±1.5℃)±60(±1.5℃)±100(±1.5℃)±85(±1.5℃)±48(±0.8)-KKCBKXNEJTWC3WC5NCNXEXJXTXWC3/25WC5/26注:表中的允差有两个数值,未带括号的单位为μV;带括号的单位为℃表2热电偶用补偿导线20℃时的往复电阻值补偿导线型号NC或BCKCAKCBKXEXJXTXNCNWC3/25WC5/26补偿导线的结构一般有导体、绝缘、护套或加屏蔽组成,其结构和主要技术要求简单介绍如下:(1)导体。导体材料应根据补偿导线的种类选用,具体材料见表3。线芯分为单根导线和多根绞线等两种,具体的规格(导线截面)范围为0.2mm～2.5mm;20℃时往复电阻值应符合表2的要求。(2)绝缘层。普通型补偿导线的绝缘材料选用聚氯乙烯绝缘料。绝缘层表面应平整、色泽均匀,无机械损伤;绝缘层厚度允差为标称厚度的-10%,最薄处的厚度应不小于标称值的90%-0.1mm;绝缘补偿导线合金丝绝缘层着色负极铜SNC铜镍(0.6)RNC铜镍(0.65)KNCA铜镍(22)KNCB康铜(40)KNX镍硅(3)NNC铜镍(18)NNX镍硅(4)ENX铜镍(45)JNX铜镍(45)TNX铜镍(45)WNC3/25WNC5/26表3热电偶用补偿导线的主要型号及相关的要求补偿导线型号BCSCRCKCAKCBKXNCNXEXJXTXWC3/25WC5/26配用热电偶铂铑302铂铑6铂铑102铂铂铑102铂热电偶分度号正极BSR正极红红红红红红红红红红红红红负极灰绿绿蓝蓝黑灰灰棕紫白黄橙铜铜(SPC)铜(RNC)铁(KPGA)镍铬2镍硅K铜(KPGB)镍铬(KPX)(10)镍铬硅2镍硅镍铬2铜镍铁2铜镍铜2铜镍钨铼32钨铼25钨铼52钨铼26铁(NPC)NEJTWC3WC5镍铬硅(NPX)(14)镍铬(EPX)(10)铁(JPX)铜(TPX)WPC3/25WPC5/26・8・2021年第4期No.42021电线电缆ElectricWire&Cable2021年8月Aug.,2021层应经受交流50Hz、电压为4000V的火花试验不击穿,火花试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。耐热型补偿导线的绝缘为聚四氟乙烯。绝缘厚度允差不超过标称值厚度的-20%,最薄处的厚度应不小于标称值的90%-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。(3)护套。普通型补偿导线的护套材料选用聚氯乙烯护套料。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-20%,最薄处的厚度应不小于标称值的80%。耐热型补偿导线的护套材料选用聚四氟乙烯护套料或无碱玻璃丝。聚四氟乙烯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-20%,最薄处的厚度应不小于标称值的80%。无碱玻璃丝编织的护套,其编织密度应不小于90%(4)屏蔽层。钢丝编织、铝塑复合带,。)上,不易松脱;0.8mm。用一般的铜芯绝缘线就可以了。补偿导线与热电偶连接处的温度低于100℃时可以选用一般护套的普通型补偿导线,当温度在100～200℃之间时,应选用耐热护套的耐热型的补偿导线,并且以延伸型为宜。在有电磁场干扰的环境中,为了提高热电偶用补偿导线的抗干扰性,应选用镀锡铜丝或镀锌钢丝编织、铜塑带或铝塑带绕包屏蔽补偿导线。但是一定要将屏蔽层严格接地,否则屏蔽层不仅没有起到屏蔽的作用,反而增强干扰。5补偿导线的使用补偿导线在使用过程中需要注意几个问题:(1)与热电偶接线端的两个接点尽可能近一点,尽量保持两个接点的温度一致;;仪表柜有,,为微伏级,如,足以使热电偶的信号失真,造成测量和控制温度不准确,严重时会产生温度波动。根据经验,通常使用热电偶补偿导线的长度应控制在15m以下,如果超过15m,建议使用温度变送器进行信号的传输。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。(3)补偿导线布线一定要远离动力线和干扰源,在避免不了必须穿越时,也尽可能采用交叉互换的方式,不要采用平行敷设。(4)补偿导线的正负极一定要与热电偶的正负极相对应,否则不但起不到补偿作用,产生的误差比不接补偿导线还要大,因此补偿导线在连接时一定要注意极性。(5)在精密测量中采用补偿导线时,测量结果须加上补偿导线的修正值。4补偿导线的选择4.1选择补偿导线的优点热电偶与测量装置之间使用补偿导线,其优点如下:(1)改善热电偶测温线路的物理性能和机械性能。采用多根绞线或小直径补偿导线可提高线路的可挠性,使接线方便,也可调节线路电阻或屏蔽外界的干扰。(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,经济效益更明显。4.2补偿导线的选择每一种热电偶都有与其相配的补偿导线,选择补偿导线时一定要根据热电偶的型号和所使用的场合进行正确选择,否则不但起不到补偿的作用,可能还会加大误差。例如,K型热电偶应该选择K型热电偶的补偿导线,根据使用场合,选择工作温度范围。通常KX窄范围的工作温度为-20～100℃,宽范围的为-25～200℃,普通级温度允差为±2.5℃,精密级允差为±1.5℃。B型热电偶常温下产生的热电势非常小,高温测量时一般可不用补偿导线,选6结束语补偿导线作为连接热电偶和测量设备之间的连接线,对热电偶的准确测量温度起到非常重要的作用。我们通过对热电偶用补偿导线进一步的了解和认识,能够正确的选择和使用补偿导线,避免由于选错或误用型号造成测温不准而造成的经济损失。参考文献:[1]GB/T4989—94,热电偶用补偿导线[S].[2]JB/T9496—1999,钨铼热电偶用补偿导线[S].[3]郑毅然.浅谈热电偶及其补偿导线的选型与使用[J].实验室科学,2007,(1):1652167.・9・热电偶温度传感器冷端补偿和信号线性化钱进（长江工程职业技术学院，湖北437302赤壁，）摘要：介绍各种热电偶温度传感器的基本工作原理及其信号特点，提出了几种冷端补偿办法，指出了热电偶温度信号线性化规律。关键词：热电偶温度传感器；冷端补偿；变化规律；信号中图分类号：TN601文献标识码：B文章编号：1009－0908（2004）02－0032－03Cold-junctionCompensationandSignalLinearizationofThermocoupleTemperatureSensorQIANJin(ChangjiangEngineeringVocationalCollege,Chibi,Hubei437302China)Abstract:Basicprincipleandfeaturesofsignalofthermocoupletemperaturesensorareintroduced,severalmethodsofcold-junctioncompensationareprovided,andthelinearizationruleofthermocoupletemperaturesignalisreleasedtoo.Keywords:thermocoupletemperaturesensor;cold-junctioncompensation;transformationrule;signal1前言能获得实际应用价值的温度传感器，应具备许多条件，如测量范围宽、精度高、可靠性强、外形尺寸小、耐热性能好、响应速度快、价格便宜并能大量生产等等。故温度传感器多是利用一些金属或半导体材料的温度特性制成的。实际应用中，温度信号的检测和控制，除了利用有源元件外，多数是采用热电阻或热电偶。其中，热电偶有着更广泛的应用。在这里介绍热电偶及热电偶温度信号的处理。1.1热电偶的基本工作原理把两根不同质的导体或半导体（A和B）联接起来组成一个闭合回路，该闭合回路叫热电回路。当两导体两个接时，回路中就有一定的电流流点1和2处于不同温度T和T0过，表明回路有电势产生，该电势称为热电势，这种产生热电势的效应叫作热电效应。常用的热电偶由两根化学成分不同的金属导线组成，它们的一端焊接在一起，放入被测介质中，叫做热端。与测量仪表相联的那一端叫冷端。当热端与冷端有温差时，测量仪表便能测出被测介质的温度。热电偶由温差产生的热电势是随介质温度变化而变化的，其关系可由下式表示，即Et=eAB(T)－eAB(T0)式中：Et——热电偶的热电势（V）；eAB(T)——温度为T时的接触电势（V）；eAB(T0)——温度为T0时的接触电势（V）。当热电偶的材料均匀时，热电偶的热电势大小与电极的几何尺寸无关，仅与热电偶材料的成分和热、冷端的温差有关。在通常的测量中要求冷端的温度恒定，此时热电偶的热电势就是被测介质温度的单值函数，即Et=f(T)。1.2热电偶检测到的信号特点组成热电偶的两根热偶丝称作为热电极，常用的热电偶一般用合金热电极的较多，例如铜—康铜热电偶、镍铬—考铜热电偶、镍铬—镍硅热电偶、铂铑—铂热电偶等等。从一些常用热电偶的热电势与温度的理想关系曲线中，可以看出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，最大的几十mv，最小的十几mv。这就意味着对检测到的信号要进行放大。－32－钱进热电偶温度传感器冷端补偿和信号线性化（2）热电偶分度表中给出的数据是以0℃为参考点。实际应用时，环境常常不是0℃。为热电偶冷端创造一个环境0℃，通常的作法是进行冷端补偿。（3）热电偶的温度信号实际上非线性很大，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。2冷端补偿由热电偶测温原理可知，只有当热电偶的冷端温度保持不变，热电势才是被测温度的单值函数。而且，在工程技术上使用的热电偶分度表和根据分度表刻划的测温显示仪表的刻度都是根据冷端温度为0℃而制作的。另外在实际使用时，由于热电偶的热端（测量端）与冷端离得很近，冷端又暴露于空气中，容易受到环境温度的影响，因而冷端温度很难保持恒定。为此采用下列几种处理方法进行温度补偿。（1）补偿导线法。为了使热电偶的冷端温度保持恒定（最好是0℃），一般采用补偿导线将热电偶的冷端延伸出来，使其置于恒温环境中进行测量。延伸用的导线在一定温度范围内（0～100℃）又具有和所连热电偶相同的热电性能。使用补偿导线时应当注意：①不同的热电偶要配用不同的补偿导线，不能用错，更不能用铜导线代替，否则就达不到补偿目的。②补偿导线的正、负极不能接错。③100热电偶与补偿导线连接处的温度不应超出℃，否则将会产生一定的测量误差。（2）冷端温度校正法。尽管采用补偿导线可使热电偶冷端延伸到温度恒定的地方，但只要冷端温度不等于0℃，就必须对测温仪表指示值加以修正。例如，冷端温度高于0℃，但恒定于t0，则测得的热电势要小于该热电偶的分度值，这时不能对照分度表查出被测温度。为求得真实温度可利用下式进行修正，即E(T,0℃)=E(T,t0)+E(t0,0℃)式中：E(T,0℃)—被测介质实际温度对应的热电势；E(T,t0)—在恒温t0条件下测得的热电势；E(t0,0℃)—在恒温t0条件下热电偶产生的热电势，可查分度表求得。经上面修正后的实际热电势，再由分度表中查出与其对应的实际被测介质温度。3热电偶温度信号的线性化在理想的情况下热电偶的热电势才是被测温度的单值种：①冰浴法：把冷端放在冰水混合物中，使冷端温度保持在0℃。这种方式精度高，但在工程上使用不便，多用在实验室中。②铁匣法：把冷端固定在铁匣内，利用铁匣有较大的热容量这一特点，使冷端温度变化不大或变化缓慢。为了改善温度的恒定性，常把铁匣做成带水套的，然后让水套通以流动的冷却水。③油浸法：把冷端放在盛油的容器内，利用油的热惰性，保持冷端温度恒定。④埋地法：把冷端置于充满绝缘物的铁管中，把铁管埋在1.5～2m深的地下保持恒温。⑤加热恒温法：把冷端放在加热的恒温盒中，恒温盒用电加热，并用自动控制方法保持这一金属容器内温度恒定。一个恒温盒内可以装数个热电偶的冷端，恒温盒恒定温度的选择要根据具体条件而定。一般恒温盒温度应当超过周围环境温度的上限。应当指出，除了冰浴法以外，其它几种恒温法都不是将冷端保持在0℃，因此还必须进行校正。（5）采用PN结温度传感器作冷端补偿。补偿电路如图1所示。其原理是热电偶产生的电势经放大器A1放大后有一定的灵敏度（mv/℃），采用PN结传感器组成的测量电桥（置于热遇偶冷端处）的输出经放大器A2放大后也有相同的灵敏度。将这两个放大后的信号再通过增益为1的电压跟随器A3相加，则可以自动补偿冷端温度变化引起的误差。一般在0～50℃。（3）电桥补偿法。电桥补偿法是利用不平衡电桥产生的电势来补偿热电偶因冷端温度不在0℃时引起的热电势变化值。使用补偿电桥时，应当注意以下几点：①不同分度号的热电偶要配用与热电偶同型号的补偿电桥。②补偿电桥与热电偶、电源和测量仪表连接时，要接线正确，特别是电源正、负极不可接反。③不平衡电桥的输出电压随直流电源的电压而变，因此直流电源的电压要恒定不变。④20因为这种补偿器设计在冷端温度为℃时电桥处于平衡状态。所以在使用前要把测量毫伏表的指针调到20℃的刻度上。（4）冷端恒温法。目前采用的冷端恒温法有以下几－33－20046212年月长江工程职业技术学院学报第卷第期（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，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，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。由于热电偶所产生的信号较小，一般需要对信号进行放大。图3是一种由运算放大器组成的典型的热电偶放大电路，由转换开关K改变放大倍数以满足几种不同热电偶的放大倍数的需要。图1PN结温度传感放大器作热电偶冷端补偿的工作原理函数。实际上，热电偶温度信号非线性是比较大的，温度从0℃升高到1800℃，热电势从0mv变化到13.585mv，每100℃热电势增加最大值约为最小值的8倍。其它热电偶都存在类似的问题，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。几种非线性稍小的热电偶，在温区要求不宽的情况下，可以采用这种方法。有时，由于在某一温区有精度要求，那么就在该温区对信号进行调理，达到要求的目标；在没有精度要求温区可以放宽，只作监视用。（2）折线近似法。这是一种对非线性较大信号处理的较好方法，处理得好可以达到较高的精度。它普遍适用于各种热电偶的整个正信号温区，电路原理如图2所示。图3热电偶放大器A1、A2采用ICL7650型CMOS斩波自稳零高精度运算放大器，A3采用OP07型高精度运算放大器，用以保证放大器有较高的输入阻抗及测量精度。A4为低通滤波器，可消除外界干扰，并有较好的带负载能力。其冷端补偿采用PN结温度传感器，它的信号输入A/D变换后与单片机连接，利用单片机运算进行自动补偿。在工业上广泛地应用动圈式仪表作为温度指示仪表，其优点是结构简单，价格便宜。它由热电偶、补偿导线、调整电阻及仪表组成。仪表内有冷端补偿器及磁电式动圈测量结构。以上主要介绍的是热电偶冷端补偿和信号线性化处理，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。图2折线近似法4热电偶测温指示仪表及应用电路如前所述，热电偶的输出信号较小，此外，线性化过程也是以牺牲信号的强度为代价的。因此，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。作为信号调理电路的前级－34－热电偶配用补偿导线测温的误差分析及其实验研究查美生清华大学核能技术设计研究院北京市100084【摘要】本文根据热电偶配用补偿导线的测温原理,进行了测温误差分析,给出了镍铬-镍硅(铝热电偶配用铜-康铜补偿线的测温误差修正值,并经实验验证。叙词:温度测量误差分析和修正热电偶和补偿导线TheErrorAnalysisandCorrectionforTemperatureMeasurementofaThermocouplewithCompensationLeadandExperimentalStudyZhaMeishengInstituteofNuclearEnergyTechnology,TsinghuaUniversity,Beijing100084Abstract:Onthebasisoftheprincipleoftemperaturewithcompensationlead,thispaperpresentstheerroranalysisandcorrectionmethodfortemperaturemea-surementofathermocoupewithcompensationlead.Thecorrectiontemperaturevalueofthetypeofk(NiCr-NiSithermocouplewithcopper-constantanleadwaspresented.Itwastestedbyexperiment.KeyWords:TemperatureMeasurement,ErrorAnalysisandCorrection,Thermo-coupleandCompensationLead.一、引言热电偶配用补偿导线测量温度十分普遍,有关的使用手册中规定补偿导线的使用温度范围是0~100℃或0~150℃。大多数用户误认为,只要使用温度没有超值,测温就是准确的,实际并非如此,例如,某电厂使用镍铬-镍硅配用补偿导线测量主蒸汽的温度,由于热电偶偶丝与补偿导线连结处的温度高达150℃,以致产生很大的温度测量误差,当时也没有意识到,结果发生了严重的事故,造成了一定的损失,事后查明原因是,连结点的温度太高。热电偶配用补偿线的原理测量误差的大小,实际使用时,要把连接点放在合适的温度处,或根据连结点的温度进行误差修正。本文运用热电偶配用补偿导线测温原理,分析了测温误差,提出了误差修正的方法,给出了镍铬-镍硅热电偶配用铜-康铜作补偿线的测温误差修正值,并经实验研究,验证了本文的分析结果。二、热电偶配用补偿导线测量温度的原理热电偶与补偿导线的连接方式如图1所示,图中A、B为热电偶偶丝,A′B′为补偿导,,31第6期·元件与应用·图1热电偶和补偿导线接线图势为:E=EAB(t,tn+AA′B′(tn,t0(1式中tn———偶丝和补偿导线连结点的温度在某一温度范围内,下式近似成立:EAB(tn,t0=AA′B′(tn,t0(2将(2式代入(1式得:E=EAB(t,tn+AAB(tn,t0E=EAB(t,t0(3(3式就是热电偶使用补偿导线的测温原理,公式说明,使用补偿导线后,相当于把热电偶的参比端移到温度t0处,另外,(3式成立的条件是,在某一温度tn时,EA′B′(tn,t0=AAB(tn,t0,或者在tn的某一范围内,EA′B′(tn,t0≈EAB(tn,t0,此时会引入测温误差。三、热电偶配用补偿导线测温误差分析对于同一介质温度t,使用热电偶和同种偶丝材料作延长线,以及热电偶和别的金属丝作补偿导线这两种测温体系来测定,连结点的温度为tn,测量简图如图2所示,这两种测量体系所测得的热电势分别为:图2测量简图EABBA(t,t0=EAB(t,tn+EAB(tn,t0(4EABB′A′(t,t0=EAB(t,tn+EA′B′(tn,t0(5令ΔE=EABBA(t,t0-EABB′A′(t,t0(6将(4和(5式代入(6式得:ΔE=〔EAB(t,tn-EAB(t,tn〕+〔EAB(tn,t0-EA′B′(tn,t0〕ΔE=EAB(tn,t0-EA′B′(tn,t0(7(7式说明,使用补偿导线后,两种测温体系测得的总的热电偶差值为在温差tn-t0下,热电偶偶丝和补偿导线的热电势之差。这个差值便是使用补偿导线后引入的误差。(7式还说明,ΔE是tn和t0的函数,在t0不变时,ΔE只与tn有关,也就是说,使用补偿导线引入的测温误差与偶丝和补偿导线连结点处的温度tn有关,在知道了热电偶材料、补偿导线材料和tn后,这个测温误差是可以修正的。表1是镍铬-镍硅(铝热电偶和补偿导线铜-康铜t0=0℃,tn=0~200℃时的热电势及它们之间的差值。从表1中可以清楚地看出,在0℃和40℃时,它们的热电势相等,即tn=40℃,使用补偿导线测量温度与使用热电偶的测量值相等,不存在测温偏差。表1镍铬-镍硅(铝和铜-康铜热电偶在0~200℃时的热电势值温度(℃镍铬—镍硅(铝热电势(mV铜—康铜热电势(mV差值(mV0000.7890.7890.009401.6111.6110803.2663.357-0.0911004.0954.277-0.1821506.1376.702-0.5652008.1379.286-1.149四、热电偶配用补偿导线测量温度误差修正由(7式可知,测温误差引入的根本原因是,由于热电偶和补偿导线在tn-t0下的热电势不同造成的,即由于ΔE≠0所造成的。但是进行测温误差修正时,不能简单地把ΔE的mV值直接转化成温度℃,原因是热电偶的mV-℃关系不是线性的。正确的修正方法见图3所示的计算方法,为叙述方便起见,32仪表技术与传感器1998年(K型热电偶,补偿导线是铜-康铜(T型热电偶。图3测温误差修正计算方法简图对于别的型号的热电偶和配用的补偿线的测温误差修正计算方法是一样的,只要将不同型号的热电偶和补偿导线代入即可。图3所示的测温误差修正计算方法是精确的热电偶配用补偿导线测温误差修正方法,其本质是公式(7,考虑到mV-℃关系是非线性的,直接引入tn温度后,即确定了ΔE值所在温度区间,直接取用热电偶的分度值,便能精确进行测温误差修正值的计算。表2是根据图3所示的计算方法得到的K型热电偶配用T型热电偶作补偿线,tn在-50~150℃范围内部分温度时的修正值。表2测温误差修正表tn℃ΔtK-T℃tn℃ΔtK-T℃-50.001.9470.001.39-30.000.9280.002.20-10.000.23903.190.000.00100.004.3910.00-0.15110.005.8520.00-0.22120.007.5430.00-0.17130.009.4840.000.00140.0011.6650.000.31150.0014.0860.000.76应用举例:用镍铬-镍硅(铝热电偶、配,测量指示值为250℃,连结点温度为100℃,求介质的实际温度值。解:由tn=100℃在铜-康铜热电偶分度表中查得MVT=4.277mV,由MVT=4.277mV在镍铬-镍硅(硅热电偶分度表中查得Ktn=104.39℃∴ΔtK-T=104.39℃-100.00=4.39℃∴介质实际温度=250-4.39=245.61℃五、实验研究1.实验装置简述实验的目的是,选择有代表性的温度点,验证上述分析,实验选用常用的镍铬-镍硅(铝热电偶,配用