除B分度號(hào)外的其他分度號(hào)熱電偶接線(xiàn)時(shí)必須使用補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)，儀表工選用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)時(shí)要結(jié)合回路電阻和敷設(shè)長(zhǎng)度要求綜合考慮，昌暉儀表在本文分享熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)截面積與最大敷設(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(xiàn)。



1、熱電偶測(cè)量回路最大允許電阻
影響補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)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)量回路的最大允許電阻。

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(xiàn)；t為測(cè)量端的溫度；t1為熱電偶與補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)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)量回路的最大允許電阻由測(cè)量?jī)x表的類(lèi)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)算回路的最大允許電阻。有些測(cè)量變送單元提供了線(xiàn)路阻抗的要求，即要求補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)的往復(fù)電阻小于1kΩ就能保證回路正常工作。

表1 補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)與直流電阻關(guān)系


2、補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)截面積與最大敷設(shè)長(zhǎng)度的關(guān)系
補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)截面積與最大敷設(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。

表2 補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)截面積與最大敷設(shè)長(zhǎng)度的關(guān)系

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作者：安邦