熱電偶的冷端補償原理及校驗分享

熱電偶的冷端補償原理及校驗分享

一、應用範圍

所有使用熱電偶的場所係統，如煉鐵高爐係統，布袋係統，熱風爐係統等。

二、所要解決的問題

熟練掌握熱電偶工作原理，冷端補償原理，和冷端補償的方式方法，以及熱電偶常見故障現象和解決方法。

三、知識內容

一、參比端處理

乐鱼官网經常使用的熱電偶分度表，都是以熱電偶參比端為0℃條件下製作的。在工業測溫現場一般不能使參比端保持0℃。現在由於計算機尤其是微處理器和單片機推廣普及，因而，智能化測溫儀普遍按下述以軟件為主的補償方式：

當熱電偶的測量端和參比端溫度分別為t、，假定℃，則熱電動勢

［例6.1］：用K型熱電偶測爐溫時，測得參比端溫度t1＝38℃；測得測量端和參比端間的熱電動勢E(t, 38-1 )＝29.90 mV，試求實際爐溫。

［解］      由K型分度表查得E(38，0)＝1.53 mV，由式(6-11)可得到：

E(t，0)＝E(t,  t1 ) + E(t1, 0 )

＝29.90 +1.53= 31.43 mV

再查K型分度表，由31.43 mV查得到實際爐溫755℃ 。

上述例子，若參比端不作修正，則按所測測量端和參比端間的熱電動勢E(t, 32 )＝29.90 mV查K型分度表得對應的爐溫718℃，與實際爐溫755℃相差37℃，由此產生的相對誤差約為5%。由此可見，如果不考慮參比端溫度修正、補償有時將產生相當大的（溫度）測量誤差。

1、補償導線

補償導線的作用是把熱電偶的冷端離熱源較遠及環境溫度較穩定的地方；也就是用來延伸熱電極即移動熱電偶的冷端，與顯 示儀表聯接構成測溫係統。

2、補償導線的優點：

改善熱電偶測溫線路的機械與物理性能，降低測量線路的成本，節省貴金屬材料，便於安裝與敷設；若用直徑粗、電導係數大的補償導線，還可減少測量回路電阻。

3、補償導線使用須注意事項如下：

各種補償導線隻能與相應型號的熱電偶匹配使用；補償導線與熱電偶連接點的溫度，不得超過規定的使用溫度範圍；由於補償導線與電極材料通常並不完全相同，因此兩連接點溫度必須相同；在需高精度測溫場合，處理測量結果時應加上補償導線的修正值，以保證測量精度。

二、冷端處理及補償

1、冰點槽法

把熱電偶的參比端置於冰水混合物容器裏，使T0=0℃。這種辦法僅限於科學實驗中使用。為了避免冰水導電引起兩個連接點短路，必須把連接點分別置於兩個玻璃試管裏，浸入同一冰點槽，使相互絕緣。