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        帶您深度探討關于熱電偶冷端補償技術的基礎內容

        發布時間:2019-06-21 09:12:46來源:


        冷結補償技術簡介
              當需要精確的上海自動化儀表三廠熱電偶測量時,通常的做法是在冰點處將兩條腿引用到銅引線,以便銅引線可以由于冷端連接到電動勢讀數儀器。該過程避免了在讀出儀器的端子處產生熱電動勢。參考結溫度的變化會影響輸出信號,必須為實際儀器提供消除這種潛在誤差源的方法。本文深度探討關于熱電偶冷端補償技術的基礎內容。
              生的EMF取決于溫度的差異,因此為了進行測量,必須知道參考。這在圖#1中示意性地示出,并且可以通過將參比接頭置于恒定0℃(32°F)的冰水浴中來實現。由于冰浴通常不便于維護而且并不總是實用,因此通常采用幾種替代方法。
        補償冷端的技術
        電橋法
              該方法通常采用自補償冷端電橋電路,如圖2所示。該系統包含一個溫度敏感電阻元件(RT),它位于橋接網絡的一個支路中并與冷端(T2)熱集成。電橋通常由汞電池或穩定的直流電源供電。輸出電壓與在(T2)處的預設等效參考溫度和熱結(T1)之間產生的不平衡成比例。在該系統中,可以選擇0°或32°F的參考溫度。 
              隨著冷端(T2)周圍的環境溫度變化,出現熱產生的電壓并在輸出中產生誤差。然而,與熱誤差串聯地引入自動相等和相反的電壓。這樣可以消除誤差,并在很寬的環境溫度范圍內保持等效的參考結溫度,并具有高精度。通過將銅引線與冷結相結合,熱電偶材料本身不連接到測量裝置的輸出端子,從而消除了二次誤差。
        熱電再生法
              熱電冰點TM參考室依賴于冰和蒸餾水,去離子水和大氣壓力的實際平衡,以精確地保持0°C的幾個參考井。將孔延伸到密封的圓柱形腔室中,該腔室含有純蒸餾的去離子水。 
              腔室外壁由熱電冷卻元件冷卻,以使電池中的水凍結,從而作為冷端參考。通過冷卻一個微動開關的波紋管,使冷卻元件斷電,可以檢測到通過冷凍細胞壁上的冰殼而產生的體積增加。冰殼的交替冷凍和融化精確地保持參考井周圍的0℃環境。應用示意圖如圖#3所示。
              完全自動操作消除了普通冰浴需要經常注意的需要。熱電偶讀數可以直接從冰點參考表中進行,而無需對參考結溫進行校正。
              通過簡單地將參考接頭插入參考孔中,可以將任何熱電偶組合與該儀器一起使用。也可以在0℃下校準其他類型的溫度傳感器。加熱爐參考:雙爐型采用兩個溫度控制爐來模擬冰點參考溫度,如圖4所示。在不同溫度下使用兩個烤箱,以提供相當于低溫度的低溫參考溫度??鞠?。
              例如,來自K型熱電偶探頭的引線與150°烘箱連接,以產生150°F(每個2.66 mV)的Chromega-Alomega和Alomega-Chromega結。 第一個烤箱的輸出線之間的電壓將是2.66 mV或5.32 mV的兩倍。為了補償這個電壓電平,輸出引線(Chromega和Alomega)連接到第二個烤箱內的銅引線,保持在265.5°F。這是Chromega-Copper和Alomega-Copper產生5.32 mV差分補償電壓的精確溫度

              因此,該電壓抵消了第一個烤箱的5.32 mV差分,在銅輸出端子處留下0 mV。這是相當于32°F(0°C)的電壓。相關產品推薦:上海自動化儀表四廠、K型熱電偶、磁翻板液位計、雷達液位計 電磁流量計 超聲波流量計 孔板流量計 磁翻板液位計 壓力變送器 渦街流量計
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