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摘　要 在使用熱電偶進(jìn)行溫度測(cè)量中,熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)的使用比較普遍。但經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),很多地方由于沒(méi)有正確使用補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)而出現(xiàn)很多問(wèn)題。本文介紹了補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)的原理,對(duì)常見(jiàn)錯(cuò)誤使用的形式進(jìn)行歸納,同時(shí)從理論上分析所產(chǎn)生的偏差,指出正確使用方法和注意事項(xiàng)。
   
    關(guān)鍵詞 熱電偶 補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)　使用方法　誤差
   
    熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)已經(jīng)廣泛用于熱電偶溫度測(cè)量中。如果了解了熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)的原理、功能、作用方法和注意事項(xiàng),就能充分發(fā)揮熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)的作用,否則就會(huì)適得其反。
   
    某鋼管生產(chǎn)企業(yè)新引進(jìn)的一套球化爐裝置,裝置的二十多個(gè)測(cè)溫點(diǎn)由于設(shè)備安裝人員將熱電偶正負(fù)極接反,且補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)還存在多接頭現(xiàn)象,再加上設(shè)備使用人員對(duì)此知識(shí)的貧乏,在工作中因爐溫不正確導(dǎo)致?tīng)t內(nèi)產(chǎn)品報(bào)廢,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)一百多萬(wàn)元,教訓(xùn)不可謂不深刻。
   
    實(shí)際上在眾多熱電偶測(cè)溫現(xiàn)場(chǎng),筆者發(fā)現(xiàn)用普通銅導(dǎo)線(xiàn)作連線(xiàn)的占40%,而使用補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)作連接線(xiàn)的僅占60%。究其原因有二：
   
    一是由于熱電偶設(shè)備使用操作人員不了解補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)功能,認(rèn)為既然只要起到連接作用,普通導(dǎo)線(xiàn)即可。
   
    二是設(shè)備制造商在安裝熱電偶時(shí),用的連接線(xiàn)即為普通導(dǎo)線(xiàn),而在使用者角度總認(rèn)為設(shè)備安裝人員都是專(zhuān)業(yè)人員,做法總是正確的,沒(méi)能引起應(yīng)有的懷疑。
    在工業(yè)生產(chǎn)中,雖然熱電偶作為溫度傳感器,已經(jīng)廣泛使用于溫度測(cè)量和控制,人們對(duì)此也比較熟悉,但如果在使用中不注意正確的使用方法,就會(huì)給測(cè)溫和控溫造成很大的偏離,嚴(yán)重時(shí)會(huì)直接造成經(jīng)濟(jì)損失,所以應(yīng)該引起重視。
   
    一、熱電偶的測(cè)溫原理簡(jiǎn)介
   
    由2種不同均質(zhì)材料A、B組成的回路稱(chēng)為熱電偶。A、B材料2端連接的接點(diǎn)分別用J1、J2表示,如果J1、J2的接點(diǎn)溫度T1和T2不一樣,在回路中就會(huì)產(chǎn)生電勢(shì),通常稱(chēng)為熱電勢(shì)。當(dāng)A、B的材料一定時(shí),熱電勢(shì)的大小取決于T1、T2之間的溫度差,用公式表示為
    EAB(T1,T2)=eAB（T1）+eBA（T2）=eAB（T1）-eAB(T2) (1)
    式中：EAB（T1,T2）———材料為A、B的熱電偶,接點(diǎn)溫度T1、T2之間的溫差電勢(shì)。
    eAB（T1)———A、B接點(diǎn)溫度為T(mén)1時(shí)的電勢(shì)。
    eAB（T2）、eBA（T1）———A、B接點(diǎn)溫度為T(mén)2時(shí)的電勢(shì),這2項(xiàng)大小相等,符號(hào)相反。
   
    為了統(tǒng)一熱電偶材料并進(jìn)行規(guī)范,國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了組成熱電偶材料A、B的成分、純度,并且給出了A、B材料的組合形式,統(tǒng)一用一個(gè)字母命名型號(hào),如K型、S型等。為了使用方便,將各種型號(hào)的熱電偶溫度值與電勢(shì)關(guān)系,統(tǒng)一為相對(duì)于0℃時(shí)的電勢(shì)值,這里用T0表示,制成各種型號(hào)的熱電偶分度表,便于查閱和計(jì)算。
    這樣公式（1）轉(zhuǎn)化為
    EAB（T1,T2)=EAB（T1,T0）-EAB（T2,T0） (2)
    公式（2）就是我們目前使用的實(shí)用公式,只要知道T1、T2,可以從分度表中查出EAB（T1,T0）和EAB（T2,T0）。
    

    
    二 熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)
   
    1. 連接導(dǎo)體定律和中間溫度定律
   
    首先我們來(lái)分析熱電偶的連接導(dǎo)體定律和中間溫度定律。
   
    實(shí)際應(yīng)用中,測(cè)量和控制儀表與熱電偶總是有一段距離,。C、D也是2種均質(zhì)材料,根據(jù)熱電偶的中間導(dǎo)體定律,可以導(dǎo)出測(cè)量的總電勢(shì)EZ的表達(dá)式為：
    EZ=EAB（T1,T3）+ECD（T3,T2） （3）
    式(3)就是熱電偶連接導(dǎo)體定律。如果連接的不是一段,總電勢(shì)EZ同樣為各個(gè)部分之和。在圖2的測(cè)量中,我們希望測(cè)量端的總電勢(shì)為熱電偶EAB（T1,T2）,便于控制儀表測(cè)量中不至于中間連接產(chǎn)生附加電勢(shì),表達(dá)式為：
    EAB（T1,T2）=EZ=EAB（T1,T3）+EAB（T3,T2） （4）