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熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線知識(shí).doc

1        結(jié)構(gòu)及定義

熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線簡(jiǎn)稱補(bǔ)償導(dǎo)線，通常由補(bǔ)償導(dǎo)線合金絲、絕緣層、護(hù)套、屏蔽層組成。在一定溫度范圍內(nèi)（包括常溫）、具有與所匹配的熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)的標(biāo)稱值相同的一對(duì)帶有絕緣層的導(dǎo)線，用它們連接熱電偶與測(cè)量裝置，以補(bǔ)償它們與熱電偶連接處的溫度變化所產(chǎn)生的誤差。

熱電偶與測(cè)量裝置之間使用補(bǔ)償導(dǎo)線，其優(yōu)點(diǎn)有二：1.改善熱電偶測(cè)溫線路的物理性能和機(jī)械性能，采用多股線芯或小直徑補(bǔ)償導(dǎo)線可提高線路的撓性，是接線方便，也可調(diào)節(jié)線路電阻或屏蔽外界干擾；2.降低測(cè)量線路成本，當(dāng)熱電偶與測(cè)量裝置距離很遠(yuǎn)，使用補(bǔ)償導(dǎo)線可以節(jié)省大量的熱電偶材料，特別是使用貴金屬熱電偶時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益更為明顯。

2        術(shù)語(yǔ)及符號(hào)

2.1   延長(zhǎng)型補(bǔ)償導(dǎo)線

延長(zhǎng)型補(bǔ)償導(dǎo)線又稱延長(zhǎng)型導(dǎo)線，其合金絲的名義化學(xué)成分及熱電動(dòng)勢(shì)標(biāo)稱值與配用的熱電偶相同，用字母“X”附在熱電偶分度號(hào)之后表示，例如“KX”表示K型熱電偶用延長(zhǎng)型補(bǔ)償導(dǎo)線。

2.2   補(bǔ)償型補(bǔ)償導(dǎo)線

補(bǔ)償型補(bǔ)償導(dǎo)線又稱補(bǔ)償型導(dǎo)線，其合金絲的名義化學(xué)成分與配用的熱電偶不同，但其熱電動(dòng)勢(shì)值在0-100℃或0-200℃時(shí)與配用熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)標(biāo)稱值相同，用字母“C”附在熱電偶分度號(hào)之后表示，例如“KC”。不同合金絲可以應(yīng)用于同一分度號(hào)的熱電偶，并用附加字母區(qū)別，如“KCA”、“KCB”。

2.3   允差

熱電偶用補(bǔ)償導(dǎo)線的允差是由于測(cè)量系統(tǒng)中引用了補(bǔ)償導(dǎo)線而產(chǎn)生的最大偏差，該值用微伏表示，其允差的大小分為精密級(jí)和普通級(jí)兩種。

2.4   符號(hào)

S——表示熱電特性為精密級(jí)補(bǔ)償導(dǎo)線。普通級(jí)補(bǔ)償導(dǎo)線不標(biāo)字母；

G——表示一般用補(bǔ)償導(dǎo)線；

H——表示耐熱用補(bǔ)償導(dǎo)線；

R——表示線芯為多股的補(bǔ)償導(dǎo)線。線芯為單股的補(bǔ)償導(dǎo)線不標(biāo)字母；

P——表示有屏蔽層的補(bǔ)償導(dǎo)線；

V——表示絕緣層或護(hù)套為聚氯乙烯材料（PVC）；

F——表示絕緣層為聚四氟乙烯材料；

B——表示護(hù)套為無(wú)堿玻璃絲材料。

3  補(bǔ)償導(dǎo)線的分類

3.1   品種

按照補(bǔ)償導(dǎo)線所匹配的熱電偶的品種列于表1。

 3.2   規(guī)格

補(bǔ)償導(dǎo)線的線芯型式、線芯股數(shù)、線芯標(biāo)稱截面、合金絲直徑列于表2。

3.3   允差等級(jí)、使用條件分類

補(bǔ)償導(dǎo)線按照熱電特性的允差大小分為精密級(jí)和普通級(jí)兩種；按照使用溫度范圍分為一般用和耐熱用兩種。

3.4   結(jié)構(gòu)形式

3.4.1 補(bǔ)償導(dǎo)線的線芯型式分為單股線芯和多股線芯兩種，線芯股數(shù)列于表2。

3.4.2 絕緣層、護(hù)套、屏蔽層

一般用補(bǔ)償導(dǎo)線的絕緣層和護(hù)套是以聚氯乙烯為主體材料；耐熱用補(bǔ)償導(dǎo)線的絕緣層是以聚四氟乙烯為主體材料，護(hù)套是以聚四氟乙烯或無(wú)堿玻璃絲（表面應(yīng)涂有機(jī)硅漆或聚四氟乙烯乳液燒結(jié)）為主體材料。

屏蔽層采用鍍錫銅絲或鍍鋅鋼絲編織或用鋁（銅）復(fù)合帶繞包。

3.5   代號(hào)

補(bǔ)償導(dǎo)線產(chǎn)品代號(hào)、使用溫度范圍、絕緣層和護(hù)套的主體材料列于表3。

4  技術(shù)要求

4.1   絕緣層、護(hù)套與屏蔽層

4.1.1 補(bǔ)償導(dǎo)線的線芯絕緣層厚度、護(hù)套厚度及最大外徑應(yīng)符合表4。

 4.1.2 絕緣層

一般用補(bǔ)償導(dǎo)線的絕緣層表面應(yīng)平整、色澤均勻、無(wú)機(jī)械損傷；絕緣層厚度允差為表稱厚度的負(fù)10%，最薄處的厚度應(yīng)不小于標(biāo)稱值的90%減0.1mm；絕緣層應(yīng)經(jīng)受交流50Hz，電壓為4000V的火花實(shí)驗(yàn)不擊穿，實(shí)驗(yàn)機(jī)的運(yùn)行速度應(yīng)保證絕緣層每點(diǎn)經(jīng)受電壓作用時(shí)間不小于0.1s。

耐熱用補(bǔ)償導(dǎo)線絕緣層厚度允差為標(biāo)稱值厚度的負(fù)20%，最薄處的厚度應(yīng)不小于標(biāo)稱值的90%減0.1mm，絕緣線芯外徑允許局部放大，但粗大處外徑不應(yīng)超過(guò)最大外徑值。

4.1.3 護(hù)套

凡用聚氯乙烯或聚四氟乙烯作護(hù)套，其護(hù)套應(yīng)緊密包在線芯的絕緣層上，絕緣層與護(hù)套不粘連，表面應(yīng)平整，顏色均勻。

護(hù)套厚度的允許偏差為標(biāo)稱值厚度的負(fù)20%，最薄處的厚度應(yīng)不小于標(biāo)稱值的80%。用玻璃絲紡織的護(hù)套，其編織密度應(yīng)不小于90%。

4.1.4 屏蔽層

編織密度不小于80%，斷頭處經(jīng)銜接后應(yīng)修剪整齊；鋁（銅）復(fù)合帶應(yīng)緊密貼在絕緣層上，不易松脫；屏蔽層的厚度不得大于0.8mm。

4.2   絕緣電阻

當(dāng)周圍空氣溫度為15-35℃，相對(duì)濕度不大于80%時(shí)，補(bǔ)償導(dǎo)線的線芯間和線芯與屏蔽層之間的絕緣電阻每10米不小于5MΩ。

4.3   物理機(jī)械性能

一般用補(bǔ)償導(dǎo)線的絕緣層和護(hù)套的物理性能和老化性能應(yīng)符合表5規(guī)定。

4.4   耐熱性能

耐熱用補(bǔ)償導(dǎo)線應(yīng)經(jīng)受220±5℃歷時(shí)24小時(shí)耐熱性能試驗(yàn)后，立即將試樣在5倍其直徑的圓柱體上彎曲180度后應(yīng)表面無(wú)裂紋，補(bǔ)償導(dǎo)線的線芯間和線芯與屏蔽層之間的絕緣電阻每米不小于25MΩ。

 4.5   防潮性能

    耐熱用補(bǔ)償導(dǎo)線應(yīng)經(jīng)受環(huán)境溫度40±2℃，相對(duì)濕度95±3%，歷時(shí)24小時(shí)防潮性能試驗(yàn)后，補(bǔ)償導(dǎo)線的線芯間和線芯與屏蔽層之間的絕緣電阻每米不小于25 MΩ。

4.6   低溫卷繞性能

一般用補(bǔ)償導(dǎo)線應(yīng)經(jīng)受-20℃的低溫卷繞試驗(yàn)后，用目力觀察卷繞在試棒上的試樣的絕緣層應(yīng)無(wú)任何裂紋。

［祖國(guó)萬(wàn)歲 在 2008-11-18 10:39:48 編輯過(guò)］

［祖國(guó)萬(wàn)歲 在 2008-11-18 10:40:52 編輯過(guò)］

熱電偶的基本工作原理演示

動(dòng)畫演示說(shuō)明：

1821年，德國(guó)物理學(xué)家賽貝克（T×J×Seebeck）用兩種不同金屬組成閉合回路，并用酒精燈加熱其中一個(gè)接觸點(diǎn)（稱為結(jié)點(diǎn)），發(fā)現(xiàn)放在回路中的指南針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。如果用兩盞酒精燈對(duì)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)同時(shí)加熱，指南針的偏轉(zhuǎn)角反而減小。顯然，指南針的偏轉(zhuǎn)說(shuō)明回路中有電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生并有電流在回路中流動(dòng)，電流的強(qiáng)弱與兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫差有關(guān)。
據(jù)此，賽貝克發(fā)現(xiàn)和證明了兩種不同材料的導(dǎo)體A和B組成的閉合回路，當(dāng)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)溫度不相同時(shí)，回路中將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。這種物理現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。兩種不同材料的導(dǎo)體所組成的回路稱為“熱電偶”，組成熱電偶的導(dǎo)體稱為“熱電極”，熱電偶所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱為熱電勢(shì)。熱電偶的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)中，置于溫度為T的被測(cè)對(duì)象中的結(jié)點(diǎn)稱之為測(cè)量端，又稱為工作端或熱端；而置于參考溫度為T0的另一結(jié)點(diǎn)稱之為參考端，又稱自由端或冷端。
我們用毫伏表代替指南針，來(lái)演示賽貝克的實(shí)驗(yàn)。當(dāng)熱電偶兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫差小的時(shí)候，即使它們均被加熱，毫伏數(shù)仍較��；兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫差越大，電動(dòng)勢(shì)就越大；當(dāng)“熱端的溫度低于”冷端時(shí)，毫伏數(shù)為負(fù)值。