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補償導(dǎo)線與熱電偶分度號不匹配的判斷方法與誤差計算

補償導(dǎo)線與熱電偶分度號不匹配的情況只有兩種,一種是工作不認(rèn)真出現(xiàn)的差錯,另一種是不懂,以為只要是補償導(dǎo)線就行,不考慮分度號的問題而出現(xiàn)錯誤匹配。補償導(dǎo)線與熱電偶配錯,可用直觀檢查法,先確定熱電偶分度號的正確性,然后看補償導(dǎo)線的絕緣層著色,來判斷是否是與所用的熱電偶相匹配。
補償導(dǎo)線與熱電偶配錯時回路熱電勢示意圖
圖1   補償導(dǎo)線與熱電偶配錯時回路熱電勢示意圖

能從理論上進行一些分析,對判斷故障更有利。可用“中間溫度定則”來分析,為了理解更直觀,我們只考慮測量回路輸入給顯示儀表的總熱電勢,不考慮儀表的冷端溫度補償問題。圖1所示的測量回路,被測溫度t=580℃,熱電偶接線盒處的溫度tn=50℃,顯示儀表周圍環(huán)境溫度t0=20℃,被測溫度的實際熱電勢應(yīng)該是多少?

補償導(dǎo)線與熱電偶正確匹配與溫度tn無關(guān),總熱電勢為:
EK(t,t0)=EK(580,20)
              =24.055-0.798
              =23.257mV
熱電偶誤用了EX的補償導(dǎo)線,補償導(dǎo)線構(gòu)成了另一支熱電偶,熱電偶及補償導(dǎo)線的熱電勢分別為:
熱電偶的熱電勢:EK(580,50)=24.055-2.023=22.032mV
補償導(dǎo)線的熱電勢:EE(50,20)=3.048-1.192=1.856mV
測量回路的總熱電勢為:E(t,t0)=EK(580,50)+EK(50,20)
                                               =24.055-2.023+3.048-1.192
                                               =23.888mV
K型熱電偶誤用了EX補償導(dǎo)線,與正確匹配時相比,測量回路的總熱電勢偏高0.631mV,相當(dāng)于偏高15.8℃。

補償導(dǎo)線與熱電偶分度號不匹配時的故障規(guī)律
補償導(dǎo)線與熱電偶分度號不匹配時,以圖1為例,該測溫回路的總熱電勢為:
EABCD(t,tn,t0)=eAB(t)+eBC(tn)+eCD(t0)+eDA(tn)
從式中可看出,補償導(dǎo)線與熱電偶配錯了,測量回路的總熱電勢除受各接點溫度t,tn,t0的影響外,還與補償導(dǎo)線及熱電偶的類型有關(guān),因此,儀表的顯示有可能偏高,也有可能偏低,使故障判斷復(fù)雜化。但還是有規(guī)律可循的。
①當(dāng)tn>t0時,補償導(dǎo)線每度熱電勢值大于所接熱電偶每度熱電勢值,儀表顯示溫度將高于實際溫度;如補償導(dǎo)線每度熱電勢值小于所接熱電偶每度熱電勢值,儀表顯示溫度將低于實際溫度。
②當(dāng)tn<t0時,補償導(dǎo)線每度熱電勢值小于所接熱電偶每度熱電勢值,儀表顯示溫度將低于實際溫度;如補償導(dǎo)線每度熱電勢值大于所接熱電偶每度熱電勢值,儀表顯示溫度將高于實際溫度。

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