1. 热电偶冷端温度补偿器实质上是
1,一般的马弗炉不需要特殊安装,只需平放在室内平整的地面或搁架上。控制器应避免震动,放置位置与电炉不宜太近,防止因过热而造成内部元件不能正常工作。
2、有热电偶插入炉膛20-50mm,孔与热电偶之间空隙用石棉绳填塞。连接热电偶至控制最好用补偿导线(或用绝缘钢芯线),注意正负极,不要接反。
3、在电源线引入处需要另外安装电源开关,以便控制总电源。为了保证安全操作,电炉与控制器必须可靠接地。
4、在使用前,将温度表指示仪调整到零点,在使用补偿导线及冷端补偿器时,应将机械零点调整至冷端补偿器的基准温度点,不使用补偿导线时,则机械零点调至零刻度位,但所指示的温度为测量点和热电偶冷端的温差。
5、经检查接线确认无误后,盖上控制器外壳。将温度指示仪的设定指针调整至所需要的工作温度,然后接通电源。打开电源开关,此时温度指示仪表上的绿灯既亮,继电器开始工作,电炉通电,电流表即有电流显示。随着电炉内部温度的升高,温度指示仪表指针也逐渐上升,此现象表明系统工作正常。电炉的升温、定温分别以温度指示仪的红绿灯指示,绿灯表示升温,红灯表示定温。
2. 热电偶冷端温度补偿器实质上是什么样的
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3. 热电偶冷端温度补偿器实质上是什么
理论上不受限制;
工程上所谓的规范布线是以2km内使用为依据设计的;
实际上超过500m时就会考虑采用现场补偿方案(如采用现场补偿器、现场温变等),否则经济上不划算,因布线导致测量失败的可能性也增大。
4. 热电偶冷端温度补偿器的工作原理
由热电偶基本定律,热电动势大小决定于被
测物与自由端的温度差,因此自由端的温度
变化将影响被测温度指示的正确性,为了消
除除自由端温度变化的影响,一般采用下列
四种方法校正,1 补偿导线法。
2 计算校正法。
3 桥式自动补偿器。
4 自由端恒温法。
5. 为什么要对热电偶进行冷端温度补偿,补偿方法有几种
热电偶热电势的大小是热端温度和冷端的函数差,为保证输出热电势是被测温度的单值函数,必须使冷端温度保持恒定;热电偶分度表给出的热电势是以冷端温度0℃为依据,否则会产生误差。
因此,常采用一些措施来消除冷锻温度变化所产生的影响,如冷端恒温法、冷端温度校正法、补偿导线法、补偿电桥法。
1.冷端恒温法 一般热电偶定标时冷端温度以0℃为标准。因此,常常将冷端置于冰水混合物中,使其温度保持为恒定的0℃。在实验室条件下,通常把冷端放在盛有绝缘油的试管中,然后再将其放入装满冰水混合物的保温容器中,是冷端保持0℃。
2.冷端温度校正法 由于热电偶的温度分度表是在冷端温度保持在0℃的情况下得到的,与它配套使用的测量电路或显示仪表又是根据这一关系曲线进行刻度的,因此冷端温度不等于0℃时,就需对仪表指示值加以修正。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,为求得真实温度,可利用中间温度法则,即用下式进行修正: E(t,0)= E(t,t1)+ E(t1,0)
3.补偿导线法 为了使热电偶冷端温度保持恒定(最好为0℃),可将热电偶做的很长,使冷端远离工作端,并连同测量仪表一起放置到恒温或温度波动比较小的地方。但这种方法使安装使用不方便,而且可能耗费许多贵重的金属材料。因此,一般使用一种称为补偿导线的连接线将热电偶冷端延伸出来。这种导线在一定温度范围内(0~150℃)具有和所连接的热电偶相同的热电性能,若是用廉价金属制成的热电偶,则可用其本身的材料作为补偿导线,将冷端延伸到温度恒定的地方。*补偿导线在使用中注意事项 (1)补偿导线的选择 补偿导线一定要根据所使用的热电偶种类和所使用的场合进行正确选择。例如,k型偶应该选择k型偶的补偿导线,根据使用场合,选择工作温度范围。通常kx工作温度为-20~100℃,宽范围的为-25~200℃。普通级误差为±2.5℃,精密级为±1.5℃。 (2)接点连接 与热电偶接线端2个接点尽可能近一点,尽量保持2个接点温度一致。与仪表接线端连接处尽可能温度一致,仪表柜有风扇的地方,接点处要保护不要使得风扇直吹到接点。 (3)使用长度 因为热电偶的信号很低,为微伏级,如果使用的距离过长,信号的衰减和环境中强电的干扰偶合,足可以使热电偶的信号失真,造成测量和控制温度不准确,在控制中严重时会产生温度波动。 根据我们的经验,通常使用热电偶补偿导线的长度控制在15米内比较好,如果超过15米,建议使用温度变送器进行传送信号。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。 (4)布线 补偿导线布线一定要远离动力线和干扰源。在避免不了穿越的地方,也尽可能采用交叉方式,不要平行。 (5)屏蔽补偿导线 为了提高热电偶连接线的抗干扰性,可以采用屏蔽补偿导线。对于现场干扰源较多的场合,效果较好。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。
4.补偿电桥法 补偿电桥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变化而引起的热电势变化值。补偿电桥现已标准化。不平衡电桥(即补偿电桥)是由电阻R1、R2、R3和RCu组成。其中R1=R2=R3=1 ;Rs是用温度系数很小的锰铜丝绕制而成的;RCu是有温度系数较大的铜线绕制而成的补偿电阻,0℃时,RCu=1 ;Rs的值可根据所选电偶的类型计算确定。此桥串联在热电偶测量回路中,热电偶冷端与电阻RCu感受相同的温度,在某一温度下(通常取0℃)调整电桥平衡,使R1=R2=R3=RCu。当冷端温度变化时,RCu随温度改变,破坏了电桥平衡,产生一不平衡电压△U,此电压则与热电势相叠加,一起送入测量仪表。适当选择Rs的数值,可是电桥产生的不平衡电压△U在一定温度范围内基本上能补偿由于冷端温度变化而引起的热电势变化值。这样,当冷端温度有一定变化时,仪表仍然可给出正确的温度示值。
6. 常用的热电偶冷端温度补偿方法有
热电偶冷端温度补偿的方法有: 1.冰浴法 常用在实验室,即把参比端温度恒定在0度,但做起来成本高、难度大。 2.冷端温度校正法 常用在要求不高的现场,即当冷端温度无法恒定为0度,就需要对仪表的指示值进行修正。做起来容易但误差较大。 3.补偿电桥法 较少单独使用,是利用不平衡电桥产生的电势来补偿热电偶冷端温度变化所引起的热电势变化值。补偿电桥有单独产品,也有做在仪表内的。 4.补偿导线法 这是最常用的方法,即把热电偶延长,把冷端引至温度较稳定的地方(通常为控制室),然后由人工来调正冷端温度,即把仪表零点调至室温,或由仪表内电路进行自动补偿。对于贵金属热电偶把热电偶延长也是不可能的,因为价格太高行不通,就用热电特性相近的贱金属来做延长导线,中间温度定则是应用补偿导线的理论基础。补偿导线并不能自动补偿热电偶冷端温度的变化,仅只是将热电偶冷端引至温度较稳定的地方而已,补偿还要由人工和仪表来进行。
7. 不属于热电偶的冷端温度补偿方法是( )
热电偶热电势的大小是热端温度和冷端的函数差,为保证输出热电势是被测温度的单值函数,必须使冷端温度保持恒定;热电偶分度表给出的热电势是以冷端温度0℃为依据,否则会产生误差。因此,常采用一些措施来消除冷锻温度变化所产生的影响,如冷端恒温法、冷端温度校、补偿导线法、补偿电桥法。
1.冷端恒温法
一般热电偶定标时冷端温度以0℃为标准。因此,常常将冷端置于冰水混合物中,使其温度保持为恒定的0℃。在实验室条件下,通常把冷端放在盛有绝缘油的试管中,然后再将其放入装满冰水混合物的保温容器中,是冷端保持0℃。
2.冷端温度校
由于热电偶的温度分度表是在冷端温度保持在0℃的情况下得到的,与它配套使用的测量电路或显示仪表又是根据这一关系曲线进行刻度的,因此冷端温度不等于0℃时,就需对仪表指示值加以修正。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,为求得真实温度,可利用中间温度法则,即用下式进行修正:
E(t,0)= E(t,t1)+ E(t1,0)
3.补偿导线法
为了使热电偶冷端温度保持恒定(最好为0℃),可将热电偶做的很长,使冷端远离工作端,并连同测量仪表一起放置到恒温或温度波动比较小的地方。但这种方法使安装使用不方便,而且可能耗费许多贵重的金属材料。因此,一般使用一种称为补偿导线的连接线将热电偶冷端延伸出来。这种导线在一定温度范围内(0~℃)具有和所连接的热电偶相同的热电性能,若是用廉价金属制成的热电偶,则可用其本身的材料作为补偿导线,将冷端延伸到温度恒定的地方。
*补偿导线在使用中注意事项
(1)补偿导线的选择
补偿导线一定要根据所使用的热电偶种类和所使用的场合进行正确选择。例如,k型偶应该选择k型偶的补偿导线,根据使用场合,选择工作温度范围。通常kx工作温度为-20~℃,宽范围的为-25~℃。普通级误差为±2.5℃,精密级为±1.5℃。
(2)接点连接
与热电偶接线端2个接点尽可能近一点,尽量保持2个接点温度一致。与仪表接线端连接处尽可能温度一致,仪表柜有风扇的地方,接点处要保护不要使得风扇直吹到接点。
(3)使用长度
因为热电偶的很低,为微伏级,如果使用的距离过长,的衰减和环境中强电的干扰偶合,足可以使热电偶的失真,造成测量和控制温度不准确,在控制中严重时会产生温度波动。
根据我们的经验,通常使用热电偶补偿导线的长度控制在15米内比较好,如果超过15米,建议使用温度变送器进行传送。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。
(4)布线
补偿导线布线一定要远离动力线和干扰源。在避免不了穿越的地方,也尽可能采用交叉方式,不要平行。
(5)屏蔽补偿导线
为了提高热电偶连接线的抗干扰性,可以采用屏蔽补偿导线。对于现场干扰源较多的场合,效果较好。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。
4.补偿电桥法
补偿电桥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变化而引起的热电势变化值。补偿电桥现已标准化。不平衡电桥(即补偿电桥)是由电阻R1、R2、R3和RCu组成。其中R1=R2=R3=1 ;Rs是用温度系数很小的锰铜丝绕制而成的;RCu是有温度系数较大的铜线绕制而成的补偿电阻,0℃时,RCu=1 ;Rs的值可根据所选电偶的类型计算确定。此桥串联在热电偶测量回路中,热电偶冷端与电阻RCu感受相同的温度,在某一温度下(通常取0℃)调整电桥平衡,使R1=R2=R3=RCu。当冷端温度变化时,RCu随温度改变,破坏了电桥平衡,产生一不平衡电压△U,此电压则与热电势相叠加,一起送入测量仪表。适当选择Rs的数值,可是电桥产生的不平衡电压△U在一定温度范围内基本上能补偿由于冷端温度变化而引起的热电势变化值。这样,当冷端温度有一定变化时,仪表仍然可给出正确的温度示值。