¿Cuál es el principio de funcionamiento del cable de termopar eléctrico?

Cable de termopar, también llamado cable de compensación.

Se puede ver en el principio de medición de temperatura del termopar que el potencial termoeléctrico generado por el termopar está relacionado con el potencial termoeléctrico del extremo caliente (también llamado extremo de medición) y el extremo de referencia (también llamado extremo frío). Solo el extremo de referencia. Cuando la temperatura t1 es cero o constante, el potencial termoeléctrico es una función de un solo valor de la temperatura del extremo caliente (ver Figura 1). Si no hay compensación, cuanto mayor sea la diferencia de temperatura t1-t2 entre la temperatura del terminal de referencia del termopar y la temperatura del terminal del instrumento t2, mayor será el error de medición. Dado que la relación entre el potencial termoeléctrico y la temperatura de la mayoría de los termopares es aproximadamente lineal, el error de medición resultante es aproximadamente igual a la diferencia de temperatura mencionada anteriormente. Tomando como ejemplo el termopar de silicio de níquel-cromo-níquel de grado K, cuando t1 = 50 ℃, t2 = 20 ℃, si la temperatura del extremo caliente es 1000 ℃, la temperatura mostrada es solo 969 ℃, con un error de 31 ℃ .

En la aplicación real, dado que la caja de conexiones del extremo de referencia del termopar generalmente está expuesta a la atmósfera, la temperatura cambia mucho. Si no se toman medidas, la temperatura en la caja de conexiones no puede ser cero ni mantenerse. cierta temperatura. La temperatura permanece constante, provocando errores de medición. Dado que los instrumentos secundarios (como monitores, registradores), tarjetas de E/S, etc. conectados al termopar están equipados con compensación de temperatura ambiente, la temperatura t2 del punto de conexión entre estos dispositivos y el termopar (es decir, el terminal del instrumento) puede ser compensado. Se puede ver que la clave es cómo compensar la temperatura de la unión de referencia t1 del termopar. En la actualidad, existen muchos métodos de compensación de la unión de referencia, como el método de temperatura constante, el método del puente de compensación, el método del termopar de compensación, el método del cable de compensación, etc., pero el más utilizado es el método del cable de compensación.

Este artículo describe primero los principios y la clasificación de los cables de compensación y luego presenta varias cuestiones que normalmente deben comprenderse en la aplicación de los cables de compensación.

2. Principio de funcionamiento y clasificación de los cables de compensación

1. Principio de funcionamiento de los cables de compensación

En un determinado rango de temperatura, propiedades termoeléctricas y propiedades termoeléctricas de los termopares. Cables muy similares se denominan cables de compensación del termopar.

De acuerdo con la regla de temperatura intermedia del termopar, el valor potencial total del bucle de medición de temperatura del termopar solo está relacionado con la temperatura del extremo caliente y el extremo de referencia, y no se ve afectado por los cambios en la temperatura intermedia. , por lo que se puede utilizar con materiales de termopar. El cable de compensación correspondiente reemplaza el costoso material de termopar que debe extenderse. El terminal de referencia se extiende desde la caja de conexiones del termopar hasta el terminal del instrumento, y el cable de compensación compensa la temperatura del original. terminal de referencia.

Además de reducir los errores de medición, los cables de compensación también tienen las siguientes ventajas: pueden mejorar las propiedades físicas y mecánicas de los circuitos de medición de temperatura de termopares, por ejemplo, utilizando núcleos de cables multifilares o compensación de diámetro pequeño. los cables pueden mejorar el rendimiento de los circuitos. La flexibilidad facilita la conexión y el blindaje de interferencias externas y puede reducir el costo de los circuitos de medición.

2. Clasificación de los cables de compensación

En principio, se dividen en tipo de extensión y tipo de compensación. La composición química nominal del cable de aleación del tipo de extensión es la misma que la del cable de compensación. termopar emparejado, por lo que el potencial termoeléctrico también es el mismo, representado por "X" en el número de modelo. La composición química nominal del cable de aleación del tipo de compensación es diferente a la del termopar emparejado, pero dentro de su rango de temperatura de funcionamiento. , el potencial termoeléctrico es el mismo que el valor nominal del potencial termoeléctrico del termopar compatible, representado por "C" en el número de modelo.

La precisión de compensación se divide en nivel ordinario y nivel de precisión. El error después de la compensación del nivel de precisión es aproximadamente solo la mitad del nivel ordinario. Generalmente se usa en lugares con altos requisitos de precisión de medición. Por ejemplo, para cables de compensación con números de graduación S y R, la tolerancia para el grado de precisión es ±2,5 ℃, y la tolerancia para el grado ordinario es ±5,0 ℃ para cables de compensación con números de graduación K y N, la tolerancia para el grado de precisión es; ±1,5 ℃, la tolerancia del grado ordinario es ±2,5 ℃. En el número de modelo, la calificación ordinaria no está marcada y la calificación de precisión está representada por una "S".

Según la temperatura de trabajo, se puede dividir en uso general y uso resistente al calor. La temperatura de trabajo general es de 0 ~ 100 ℃ (algunas son de 0 ~ 70 ℃); La temperatura es de 0 ~ 200 ℃.

Además, el núcleo del cable se puede dividir en cables de compensación de un solo hilo y de múltiples núcleos (cable blando), y ya sea que esté blindado o no, se puede dividir en cables de compensación ordinarios y blindados. y también está especialmente diseñado para situaciones a prueba de explosiones. Conductor compensador para circuitos de seguridad.

3. Varios problemas en la aplicación

1. Coincidencia de cables de compensación y termopares

Los cables de compensación de varios números de graduación solo se pueden combinar con los mismos. debe combinarse con un termopar con un número de índice; de ​​lo contrario, puede estar subcompensado o sobrecompensado.