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泰安德圖自動(dòng)化儀器有限公司
閱讀:69發(fā)布時(shí)間:2022-10-30
除B分度號(hào)外的其他分度號(hào)熱電偶接線時(shí)必須使用補(bǔ)償導(dǎo)線,儀表工選用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)要結(jié)合回路電阻和敷設(shè)長(zhǎng)度要求綜合考慮,作者在本文分享熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線截面積與敷設(shè)長(zhǎng)度之間的關(guān)系,方便大家正確選用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線。
1、熱電偶測(cè)量回路允許電阻
影響補(bǔ)償導(dǎo)線線芯截面積和敷設(shè)長(zhǎng)度的關(guān)鍵因素是儀表回路中的電阻,下面昌暉儀表給出熱電偶測(cè)量回路的允許電阻。
熱電偶測(cè)量回路檢測(cè)原理如圖1所示:
圖1 熱電偶回路檢測(cè)原理示意圖
說(shuō)明:A、B為熱電偶的兩根偶絲;A1、B1為補(bǔ)償導(dǎo)線;t為測(cè)量端的溫度;t1為熱電偶與補(bǔ)償導(dǎo)線接點(diǎn)的溫度;t0為參考端的溫度;E為測(cè)量回路中的電勢(shì)
圖1中A1與A、B1與B的熱電特性相近。根據(jù)熱電偶的中間導(dǎo)體定律和中間溫度定律,檢測(cè)端電勢(shì)E的計(jì)算式為:
E=EAt,t1+EA1t1,t0-EBt,t1-EB1t1,t0=EABt+EA1B1t1,t0
式中EAt,t1,EBt,t1為偶絲A,B在溫差t-t1時(shí)產(chǎn)生的電勢(shì);EA1t1,t0,EB1t1,t0為補(bǔ)償導(dǎo)線A1,B1在溫差t1-t0時(shí)產(chǎn)生的電勢(shì);EABt,t1為熱電偶在溫差t-t1時(shí)產(chǎn)生的電勢(shì);EA1B1t1,t0為補(bǔ)償電纜在溫差t1-t0時(shí)產(chǎn)生的電勢(shì)。
由這個(gè)公式可見(jiàn),熱電偶檢測(cè)回路中測(cè)得的熱電勢(shì)是熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)與補(bǔ)償電纜產(chǎn)生的熱電勢(shì)之和。
根據(jù)湯姆遜溫差電勢(shì)公式和伯爾帖接觸電勢(shì)公式可知,熱電勢(shì)只與導(dǎo)體材料的性質(zhì)和導(dǎo)體兩端的溫度以及兩種導(dǎo)體接點(diǎn)的溫度有關(guān),與導(dǎo)體長(zhǎng)度、截面大小及沿導(dǎo)體長(zhǎng)度上溫度的分布無(wú)關(guān)。但技術(shù)人員只能通過(guò)儀表測(cè)量顯示得知檢測(cè)端電勢(shì),因此熱電偶測(cè)量回路的允許電阻由測(cè)量?jī)x表的類型和內(nèi)部電路決定。由于各廠家熱電偶測(cè)量變送單元的電路不同,且內(nèi)部電路對(duì)外保密,所以設(shè)計(jì)人員很難根據(jù)電路計(jì)算回路的允許電阻。有些測(cè)量變送單元提供了線路阻抗的要求,即要求補(bǔ)償導(dǎo)線的往復(fù)電阻小于1kΩ,如CS3000系統(tǒng)的熱電偶輸入模塊AAT141、 AAT145,Honeywell TPS系統(tǒng)的熱電偶輸入板卡MC-GRMT01等,但大部分熱電偶測(cè)量變送單元提供的技術(shù)參數(shù)中沒(méi)有對(duì)線路阻抗提出要求。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),對(duì)于輸入阻抗大于1MΩ的測(cè)量變送單元,只要測(cè)量回路上的電阻小于1kΩ,就能保證儀表回路正常工作。因此,隔爆和非防爆熱電偶測(cè)量回路補(bǔ)償導(dǎo)線的往復(fù)電阻應(yīng)小于1kΩ;配置齊納柵的本安回路補(bǔ)償導(dǎo)線的往復(fù)電阻應(yīng)小于1kΩ減去齊納柵的端端電阻(端端電阻可從安全柵樣本上查得);配置隔離柵的本安回路,因隔離柵實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)測(cè)量變送單元,故只要補(bǔ)償導(dǎo)線的往復(fù)電阻小于1kΩ就能保證回路正常工作。
2、補(bǔ)償導(dǎo)線截面積與敷設(shè)長(zhǎng)度的關(guān)系
補(bǔ)償導(dǎo)線截面積選用與熱電偶回路的儀表配置有關(guān)系,昌暉儀表在實(shí)際工作中總結(jié)了補(bǔ)償導(dǎo)線截面積與敷設(shè)長(zhǎng)度的具體數(shù)據(jù),供儀表工在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中使用。
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