熱電偶補償導線(xiàn)是工業(yè)現場(chǎng)使用廣泛的溫度傳感器,熱電偶、補顯示控制儀表、PLC系統或DCS系統構成熱電偶測溫系統(如圖1所示),熱電偶回路中使用補償導線(xiàn)后熱電偶電勢值僅與測量端溫度和補償導線(xiàn)與儀表連接處溫度有關(guān)系,熱電偶補償導線(xiàn)的作用是延長(cháng)熱電極(即移動(dòng)熱電偶參考端)又節省高成本熱電偶材料。
圖1: 熱電偶測溫系統示意
熱電偶補償導線(xiàn)以下是工業(yè)現場(chǎng)常見(jiàn)的十種錯誤使用補償導線(xiàn)案例,希望大家在看完案例分析后會(huì )有所收獲。
1、使用普通電線(xiàn)做熱電偶信號線(xiàn),未使用補償導線(xiàn)
某熱處理企業(yè)熱電偶信號直接由兩芯銅電纜連接到控制室顯示儀表,使用中頻繁出現熱處理工件不合格品,經(jīng)云南云潤儀表制造有限公司現場(chǎng)檢查,出現次品原因為淬火溫度偏差所致,淬火溫度測量不準確是因為熱電偶測溫系統未按要求使用補償導線(xiàn)。
根據熱電偶測溫原理可知,熱電偶回路的熱電勢與測量溫度和熱電偶參考端溫度有關(guān),安裝在使用現場(chǎng)的熱電偶參考端溫度(指熱電偶接線(xiàn)盒處溫度)隨環(huán)境溫度變化而變化,不能恒定。在熱電偶參考端溫度波動(dòng)情況下,使用補償導線(xiàn)將參考端延長(cháng)到溫度較穩定的環(huán)境或遠離熱源的環(huán)境來(lái)補償熱電偶參考端溫度變化所產(chǎn)生的誤差。
普通電線(xiàn)能傳送熱電偶測溫時(shí)產(chǎn)生的mV信號,但不能補償將熱電偶參考端溫度延長(cháng)到儀表控制室,從而導致熱電偶測溫系統出現溫度補償不準確。
正確方法:
熱電偶信號傳送必須使用熱電偶補償導線(xiàn),禁止用電纜替代補償導線(xiàn)。在一定溫度范圍內與所匹配的熱電偶有相同熱電勢標稱(chēng)值的導線(xiàn)。
2、不同分度號熱電偶和熱電偶補償導線(xiàn)混用,引入測量誤差
某單位使用S型熱電偶測量爐膛溫度,工作人員知道熱電偶必須使用補償導線(xiàn),便用庫存K型熱電偶補償導線(xiàn)將鉑銠10-鉑熱電偶信號連接到顯示儀表(如圖2所示),使用中發(fā)現實(shí)際爐溫與測量值偏差很大,后經(jīng)云潤公司將補償導線(xiàn)更換更換為SC后測溫恢復正常。
按照國家質(zhì)量技術(shù)監督局規定,熱電偶補償導線(xiàn)的熱電勢及允許誤差應符合JJG 351-1996工作用廉金屬熱電偶檢定規程及有關(guān)標準的規定,不同分度號對應的熱電偶補償導線(xiàn)在同一環(huán)境溫度下的所產(chǎn)生的熱電勢不同,將不同分度號熱電偶與熱電偶補償導線(xiàn)混用,必然給熱電偶測量系統引入熱電偶參考端溫度補償誤差。
正確方法:
各種熱電偶補償導線(xiàn)必須與對應分度號的熱電偶配用。

圖2:熱電偶與補償導線(xiàn)不匹配
3、 熱電偶補償導線(xiàn)絕緣層破損
在熱電偶接線(xiàn)和安裝使用過(guò)程中,偶爾會(huì )出現熱電偶接線(xiàn)盒出線(xiàn)口處和補償導線(xiàn)其他部位絕緣層磨損,故障現象表現為顯示儀表或DCS系統溫度顯示值一般偏小。
正確方法:
尋找補償導線(xiàn)絕緣層破損點(diǎn),重新進(jìn)行絕緣處理,恢復儀表正常顯示值。
補償導線(xiàn)型號
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配套熱電偶
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絕緣層顏色
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熱電偶補償導線(xiàn)護套顏色
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一般用
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耐熱用
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正極
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負極
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普通級
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精密級
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普通級
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精密級
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RC
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R型熱電偶
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紅
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綠
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黑
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灰
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黑
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黃
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SC
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S型熱電偶
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紅
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綠
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黑
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灰
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黑
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黃
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KCA
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K型熱電偶
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紅
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藍
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黑
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灰
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黑
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黃
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KCB
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K型熱電偶
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紅
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藍
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黑
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灰
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黑
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黃
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KX
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K型熱電偶
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紅
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黑
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黑
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灰
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黑
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黃
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NC
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N型熱電偶
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紅
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灰
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黑
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灰
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黑
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黃
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NX
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N型熱電偶
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紅
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灰
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黑
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灰
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黑
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黃
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EX
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E型熱電偶
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紅
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棕
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黑
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灰
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黑
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黃
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JX
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J型熱電偶
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紅
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紫
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黑
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灰
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黑
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黃
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TX
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T型熱電偶
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紅
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白
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黑
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灰
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黑
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黃
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正確使用熱電偶補償導線(xiàn),相關(guān)從業(yè)人員需要了解熱電偶工作原理和補償導線(xiàn)工作原理,更要有強烈責任感和認真踏實(shí)的工作態(tài)度,這樣才能避免上面所述錯誤發(fā)生,從而保證熱電偶精度。
4、熱電偶補償導線(xiàn)正負極性接反,引入測量誤差
某化工廠(chǎng)在更換現場(chǎng)熱電偶后出現溫度測量值與實(shí)際溫度有較大偏差,有時(shí)高有時(shí)低。仔細檢查后發(fā)現熱電偶與補償導線(xiàn)極性正負接反,按照極性調整補償導線(xiàn)接線(xiàn)后故障消除。
熱電偶和熱電偶補償導線(xiàn)都有正負極之分,補償導線(xiàn)極性反接時(shí)儀表顯示值變化很大:
(1)補償導線(xiàn)極性反接后,當熱電偶與補償導線(xiàn)連接處溫度高于控制室溫度時(shí),儀表顯示溫度低于實(shí)際測量溫度。
(2)補償導線(xiàn)極性反接后,當熱電偶與補償導線(xiàn)連接處溫度低于控制室溫度時(shí),儀表顯示溫度高于實(shí)際測量溫度。
(3)補償導線(xiàn)極性反接后,當熱電偶與補償導線(xiàn)連接處溫度與控制室溫度相同時(shí),儀表顯示溫度與實(shí)際溫度相同。
經(jīng)理論證明,熱電偶補償導線(xiàn)使用時(shí)將極性接反導致的誤差約為不用補償導線(xiàn)時(shí)的2倍。
不同型號熱電偶補償導線(xiàn)正極絕緣層顏色均為紅色層,負極顏色不同,可根據絕緣層顏*分補償導線(xiàn)型號。
正確方法:正確區分熱電偶及熱電偶補償導線(xiàn)正負極,極性不能反接。
熱電偶補償導線(xiàn)用于分度號為S、K、E、T、J、N型各種熱電偶與溫度顯示儀表之間的電氣連接,以提高測溫精度。
二、使用條件
1、工作溫度:耐熱級:*高200℃和260℃兩種。
普通級:*高70℃和105℃兩種
2、*低環(huán)境漫度;
氟塑料絕緣和護套線(xiàn)纜:固定敷設-60℃;非固定敷設-20℃。
聚氯乙烯絕緣和護套線(xiàn)纜:固定敷設-40℃;非固定敷設-15℃。
3、*小彎曲半徑:聚氯乙烯絕緣和護套非鎧裝線(xiàn)纜不小于電纜外徑的6倍,氟塑料絕緣和護套非鎧裝線(xiàn)纜不小于電纜外徑的10倍,鎧裝電纜不小于電纜外徑的12倍。