热电偶补偿导线的原理和作用-最新凯时注册

热电偶补偿导线原理

前些天一个客户打电话来咨询，反馈热电偶测温不准，经过绍兴中仪工程师的分析，发现客户工厂里测温用的k型热电偶，但连接热电偶与zyw330rg四十路无纸记录仪中心的导线使用的是通俗2芯铜线，zui后客户替换成k型热电偶补偿导线后，故障排除，测温正确了。其实经绍兴中仪电子有限公司工程师在现场工地发现，许多客户因为没有精确使用热电偶补偿导线而出现许多题目，如测量的温度不正确或表现跳动不稳固等。

这里小编为您分析热电偶补偿导线的原理、热电偶补偿导线的作用和热电偶补偿导线的使用方法等。

热电偶补偿导线与一样平常导线的区别

热电偶补偿导线是用于热电偶延伸，即热电偶旌旗灯号传递使用，起到旌旗灯号补偿作用，使得温度测量正确。一样平常导线只能就起到电压电流传输作用。

热电偶因为成本低，测温范围宽(分外是高温测量，如k电偶可测量温度达1000以上)，选择性多样而成为工业现场使用zui为广泛的温度传感器，测温热电偶和响应补偿导线、表现控制仪表、plc体系或dcs体系构成热电偶测温体系，热电偶回路中使用补偿导线后热电偶电势值仅与测量端温度和补偿导线与仪表连接处温度有关系，热电偶补偿导线的作用是延伸热电极（即移动热电偶参考端）又节省高成本热电偶材料。

简单的热电偶测温体系示意图

热电偶补偿导线是在肯定温度范围内与所匹配分度号的热电偶有雷同热电势标称值的导线。以下简要列出几类常见的工业现场错误使用补偿导线案例，盼望大家在看完后有所收获。

先了解热电偶补偿导线的原理、功能、作用方法和细致事项，就能充分发挥热电偶补偿导线的作用，否则就会适得其反，精确使用热电偶补偿导线，相干从业人员必要了解热电偶工作原理和补偿导线工作原理，更要有强烈责任感和认真扎实的工作态度，在工业生产中，虽然热电偶作为温度传感器，已经广泛使用于温度测量和控制，人们对此也比较认识，但假如在使用中不细致精确的使用方法，就会给测温文温控造成很大的偏离，紧张时会直接造成经济损失，所以应该引起正视，如许才能避免上面所述错误发生，从而保证热电偶的测温精度，以上介绍了热电偶补偿导线的错误使用，下面介绍一下使用过程中的细致事项。

热电偶补偿导线的作用

假如热电偶不使用补偿导线，而使用了通俗导线代替的话，会发生意想不到的情况。

1、使用通俗二芯线作为热电偶旌旗灯号延伸线，未使用补偿导线

例如：浙江袍江某热处理工厂在使用热电偶测温时，将热电偶旌旗灯号直接由两芯铜线连接到控制室表现仪表，使用中频繁出现热处理工件不合格品，后经由绍兴中仪技术员到现场检查发现，出现工件次品缘故原由为淬火温度误差所致，淬火温度测量不正确是由于热电偶测温体系中未按要求使用热电偶响应分度号的补偿导线，而使用了通俗导线，故测温不准。

根据热电偶测温原理可知，热电偶回路的热电势与测量温度和热电偶参考端温度有关，安装在使用现场的热电偶参考端温度（指热电偶接线盒处温度）随环境温度转变而转变，不能恒定。在热电偶参考端温度波动情况下，使用补偿导线将参考端延伸到温度较稳固的环境或阔别热源的环境来补偿热电偶参考端温度转变所产生的偏差。通俗电线能传送热电偶测温时产生的mv旌旗灯号值，但不能补偿将热电偶参考端温度延伸到仪表控制室，从而导致热电偶测温体系出现温度补偿不正确。精确方法：热电偶旌旗灯号传送必须使用热电偶响应型号的补偿导线，禁止使用通俗电缆替换补偿导线。

2、不同分度号热电偶和补偿导线混用，引入测量偏差

某单位使用s型热电偶测量炉膛温度，现场工作人员虽然知道热电偶必须使用补偿导线，但他们并未选择精确的适合的补偿导线，而用库存内k型热电偶补偿导线将铂铑10-铂热电偶旌旗灯号连接到表现仪表，使用中发实际际炉温与测量值误差很大，打电话到绍兴中仪，后经绍兴中仪公司技术分析将补偿导线替换为sc后测温恢复正常。

按照国家质量技术监督局规定，热电偶补偿导线的热电势及许可偏差应吻合jjg 351-1996工作用廉金属热电偶检定规程及有关标准的规定，不同分度号对应的热电偶补偿导线在统一环境温度下的所产生的热电势不同，将不同分度号热电偶与热电偶补偿导线混用，必然给热电偶测量体系引入热电偶参考端温度补偿偏差。精确方法：各种热电偶补偿导线必须与对应分度号的热电偶配用。

热电偶与补偿导线类型不匹配

3、热电偶补偿导线绝缘层破损

在热电偶接线和安装使用过程中，偶尔会出现热电偶接线盒出线口处和补偿导线其他部位绝缘层磨损，故障征象体现为表现仪表或dcs体系温度表现值一样平常偏小。

精确方法：探求热电偶补偿导线绝缘层破损点，重新进行绝缘处理，恢复表现控制仪表或无纸记录仪正常表现值。

4、热电偶补偿导线正负极性接反，引入测量偏差

某化工厂在替换现场热电偶后出现温度测量值与现实温度有较大误差，偶然高偶然低。细心检查后发现热电偶与补偿导线极性正负极性接反，按照极性调整补偿导线接线后故障消弭。

还有某钢管生产企业新引进的一套球化炉装配，装配的二十多个测温点因为设备安装人员将热电偶正负极接反，再加上设备使用人员对此知识的贫乏，在工作中因炉温不精确导致炉内产品报废，直接经济损失达一百多万元，教训不可谓不深刻。

热电偶补偿导线接线体例

热电偶和热电偶补偿导线都有正负极之分，补偿导线反接时无纸温度记录仪表表现值转变很大：

a、补偿导线极性反接后，当热电偶与补偿导线连接处温度高于控制室温度时，仪表表现温度低于现实测量温度。

b、补偿导线极性反接后，当热电偶与补偿导线连接处温度低于控制室温度时，仪表表现温度高于现实测量温度。

c、补偿导线极性反接后，当热电偶与补偿导线连接处温度与控制室温度雷同时，仪表表现温度与现实温度雷同。

经理论证实，热电偶补偿导线使用时将极性接反导致的偏差约为不用补偿导线时的2倍。

不同型号热电偶补偿导线正极绝缘层颜色均为红色层，负极颜色不同，可根据绝缘层颜色区分补偿导线型号。

精确方法：精确区分热电偶及热电偶补偿导线正负极，极性不能反接。

5、热电偶补偿导线与接线端子接触不良

热电偶补偿导线比较硬，导线与接线端子间在接线或使用过程中容易出现接触不良，此类故障征象反映为仪表或dcs体系无表现值或表现值超量程。

处理方法：紧固接线端子，消弭接触不良故障，回复仪表正常测量表现。

6、热电偶与补偿导线连接点温度超过规定的使用范围

通俗热电偶补偿导线使用温度在0-100℃；耐高温补偿导线使用温度在0-200℃。比如r型热电偶补偿导线rc和s型热电偶补偿导线sc均为补偿型补偿导线，在各类补偿导线中正确度zui低，在0-60℃环境中使用偏差较小，在0-150℃环境中使用有较大负偏差。

精确方法：一样平常补偿型热电偶补偿导线使用环境温度不超过100℃，高温型热电偶补偿导线使用可达200℃。

7、热电偶补偿导线中心有接头，接头处接触不良

在热电偶补偿导线生产过程中单位长度内接头数量对于生产商而言有相干质国家量标准束缚，生产商会做响应处理。在长距离敷设补偿导线中长度不够必要接线，常见施工人员将补偿导线接头处拧在一路做绝缘处理后就投入使用，使用一段时间后出现测量不准，偏差增长。

精确方法：如必要延伸补偿导线长度，应将同型号补偿导线雷同极性线相连接，连接牢固可靠并进行焊接，做绝缘处理后投入使用。

8、补偿导线与动力电缆平行敷设，旌旗灯号被干扰

某企业在施工过程中将热电偶补偿导线与电气动力平行敷设在统一电缆桥架中，体系投入使用后出现dcs体系表现热电偶温度忽高忽低，经反复检查确认为热电偶测量旌旗灯号被动力线路干扰，由此引起温度测量偏差zui高达一百多度。

精确方法：施工过程中热电偶补偿导线与动力电缆同向敷设，将电力桥架与仪表旌旗灯号桥架分别敷设，并采用屏蔽型补偿导线。如避免不了补偿导线与动力电缆在统一桥架，桥架内部应设置屏蔽隔板或交叉敷设，zui大程度降低热电偶旌旗灯号被干扰机率。

9、长距离使用热电偶补偿导线，因旌旗灯号衰减和干扰引入测量偏差

热电偶测温时产生的电势值为mv旌旗灯号，因补偿导线用长度增长出现旌旗灯号衰减和现场磁电干扰耦合，使仪表或dcs体系温度表现值波动。

处理方法：

a、必要长距离敷设补偿导线，补偿导线线径应不低于φ1.5mm2，削减mv旌旗灯号衰减。

b、选用屏蔽型补偿导线，并将屏蔽层按规范接地（必须让屏蔽层在补偿导线一端接地，接地并入仪表旌旗灯号接地网，禁止将接地并入工厂电气接地网），避免因屏蔽层接地不精确而引入测量偏差。

c、使用温度变送器，将就地热电偶旌旗灯号转换为4-20ma旌旗灯号传输，进步旌旗灯号抗干扰能力。

10、热电偶选配热电偶温度变送器后，无需补偿导线

热电偶温度变送器通常安装在热电偶接线盒内和控制柜内，这是两种不同结构的温度变送器：

a、温度变送器安装在热电偶接线盒内构成一体化热电偶温度变送器，热电偶偶丝直接接到温度变送器输入端上，输出为两线制4-20ma旌旗灯号，变送器与表现仪表或dcs体系直接用双绞线或两芯屏蔽电缆连接，不使用热电偶补偿导线。

图四：一体化温度变送器不使用补偿导线

b、假如温度变送器安装在控制柜内，热电偶与温度变送器之间连接必须使用补偿导线，变送器与表现仪表或dcs体系直接用双绞线或两芯屏蔽电缆连接，不使用热电偶补偿导线。

精确方法：热电偶温度变送是否使用补偿导线必须按现实应用来确定。

连接热电偶和导轨式温度变送器必须使用补偿导线

使用中细致事项

补偿导线的选择

补偿导线肯定要根据所使用的热电偶种类和所使用的场合进行精确选择。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℃。通俗级偏差为±2.5℃，细密级为±1.5℃。

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个接点温度同等。与仪表接线端连接处尽可能温度同等，仪表柜有风扇的地方，接点处要珍爱不要使得风扇直吹到接点。

使用长度

由于热电偶的旌旗灯号很低为微伏级，假如使用的距离过长，旌旗灯号的衰减和环境中强电的干扰偶合，足可使热电偶的旌旗灯号失真，造成测量和控制温度不正确，在控制中紧张时会产生温度波动。

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，假如超过15米，建议使用绍兴中仪的sbwr热电偶温度变送器进行传送旌旗灯号。温度变送器是将温度对应的电势值转换成直流电流dc4-20ma传送，抗干扰能力较强。

布线体例

补偿导线布线肯定要阔别动力线和干扰源。在避免不了穿越的地方，也尽可能采用交叉体例，不要平行铺设。

屏蔽补偿导线

为了进步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，结果较好。但是肯定要将屏蔽层严酷接地，否则屏蔽层不仅没有起到屏蔽的作用，反而会加强旌旗灯号干扰。