Fabricación y aplicación de alambre de compensación de termopar
August 21, 2023
Los cables compensantes de termopar se refieren a un par de cables con capas aisladas que tienen el mismo valor nominal que la fuerza termoelectromotora del termopar coincidente dentro de un cierto rango de temperatura (incluida la temperatura normal), y utilícelos para conectar el termopar y el dispositivo de medición. Para compensar el error causado por el cambio de temperatura en la unión entre ellos y el termopar. Los cables de compensación se dividen en un cable de compensación de extensión y al cable de compensación de tipo de compensación.
Hay muchos tipos de cables de compensación para el termopar. Bajo diferentes temperaturas de operación y algunas condiciones ambientales especiales, es particularmente importante elegir cables de compensación que coincidan con el termopar. Comprender los conceptos relacionados de compensación de cables para el termopar: modelo principal, estructura, requisitos técnicos, selección, uso y lidiar con algunos factores influyentes en el uso, que juegan un papel muy importante en la medición precisa de la temperatura por termopar.
1. Concepto
(1) Alambre de compensación de extensión. Se refiere a la composición química nominal de la aleación y el valor nominal de la fuerza electromotriz térmica es el mismo que el cable de termopar coincidente, que está representado por la letra "X" adjunta al número de graduación de termopar, como "KX";
(2) Tipo de compensación cable de compensación. Significa que la composición química nominal de la aleación es diferente de la del cable de termopar coincidente, pero su valor de fuerza termoelectromotora es el mismo que el del termopar coincidente a 0-100 ° C o 0-200 ° C. El valor es el mismo, está representado por la letra "C" adjunta al número de graduación de termopar, como "KC". Se pueden aplicar diferentes cables de aleación al termopar con el mismo número de graduación, y se distinguen por letras adicionales, como "KCA" y "KCB";
(3) Tolerancia (o error permitido). La tolerancia para compensar los cables para el termopar es la desviación máxima debido al uso de cables compensatorios en el sistema de medición. El valor se expresa en microvoltios (î¼V), y su tolerancia se divide en grado de precisión y grado común. Las tolerancias de los cables de compensación para varios termopar deben cumplir con los requisitos en la Tabla 1;
(4) Resistencia alternativa. Se refiere a medir el valor de resistencia del polo positivo y el polo negativo del cable de compensación de 1 m de largo a 20 ° C, y la suma de los valores de resistencia de los polos positivos y negativos se denomina resistencia al recíproca del cable de compensación. La resistencia alternativa de los cables de compensación para varios termopares a 20 ° C debe cumplir con los requisitos de la Tabla 2.
Graduación
Número
<33
|
Tipo
|
Valor de potencial termoeléctrico y tolerancia
<32
<33
<34
<35 Fin de medición <36
<37temperatura/<38 â <39
<40
<41
<42
<43
<44
<45
<46 <47
<48
<49
<50
<51
<52
<53
<54
<55
<56
100
<57
<58
<59
<60
200
<61
<62
<63
<64
<65 <66
<67
<68
<69
<70
<71
<72
<73 <74
<75
<76
<77
<78
<79
<80
<81
<82
<83
<84 termoeléctrico <85
<86 potencial <87
<88
<89
<90
<91
Tolerancia
<92
<93
<94
<95
<96 termoeléctrico <97
<98 potencial <99
<100
<101
<102
<103
Tolerancia
<104
<105
<106
<107
<108 <109
<110
<111
<112
<113
<114
<115
<116 <117
<118
<119
<120
<121
<122
<123
<124
<125
<126
<127 <128
<129
|
Común
Precisión
<138
<140
|
<143
<145
Común
<147
|
| | |
|
<149
<150
Precisión
<151
<152
<153
<154
<155 <156
<157
<158
<159
<160
<161
<162
S/R
<163
<164
<165
<166
SC/RC
<167
<168
<169
645
± 60 (± 5â)
|
<178
± 30 (± 2.5â)
<79
<80
<181
<82
1440
<183
<184
<85
<86
± 60 (± 5â)
<87
<188
<189
<190
<191
<192
<193
<194
<195
1000
<196
<198
<9 199
<2 200
<201
K
<202
<203
<204
<205
KCA
<206
<207
<208
<209
4095
<210
<211
<212
<213
± 100 (± 2.5â)
<214
<215
<216
<217
± 60 (± 1.5â)
<218
<219
<220
<221
8137
<222
<223
<224
<225
± 100 (± 2.5â)
<226
<227
<228<229
± 60 (± 1.5â)
<230
<331
<332
<333
1000
<334
<335
<336
<337
<338
<339
<240
<241
<242
<243
<244
KCB
<245
<246
<247
<248
4095
<249
<250
<251
<252
± 100 (± 2.5â)
<253
<254
<255
<256
± 60 (± 1.5â)
<257
<258
<259
<260
<261
<262
<263
<264
<265
± 100 (± 2.5â)
<266
<267
<268
<269
± 60 (± 1.5â)
900
|
| |
| |
<280
<281
<282
<283
<284
Kx
<285
<286
<287
<288
4095
<289
<290
<291
<292
± 100 (± 2.5â)
<293
<294
<295
<296
± 60 (± 1.5â)
<297
<298
<299
<300
8137
<301
<302
<303
<304
± 100 (± 2.5â)
<305
<306
<307
<308
± 60 (± 1.5â)
<309
<310
|
900
norte
|
|
| | |
| | |
|
| | | | | | |
| |
| | | | |
<320
<321
<322
CAROLINA DEL NORTE
<323
<324
<325
<326
2774
<327
<328
<329
<330
± 100 (± 2.5â)
<331
<332
<333
<334
± 60 (± 1.5â)
<335
<336
<337
<338
5912
<339
<340
<341
<342
± 100 (± 2.5â)
<343
<344
<345
<346
± 60 (± 1.5â)
<347
<348
<349
<350
900
<351
<352
<353
<354
<355
<356
<357
<358
<359
<360
<361
Nx
<362
<363
<364
<365
2774
<366
<367
<368
<369
± 100 (± 2.5â)
<370
<371
<372
<373
± 60 (± 1.5â)
<374
<375
<376
<377
5912
<378
<379
<380
<381
± 100 (± 2.5â)
<382
<383
<384
<385
± 60 (± 1.5â)
<386
<387
<388
<389
900
<390
<391
<392
<393
<394
<395mi
<396
<397
<398
<399
EX
<400
<401
<402
<403
6317
<404
<405
<406
<407
± 200 (± 2.5â)
<408
<409
<410
<411
± 120 (± 1.5â)
<412
<413
<414
<415
13419
<416
<417
<418
<419
± 200 (± 2.5â)
<420
<421
<422
<423
± 100 (± 1.5â)
<424
<425
<426
<427
500
<428
<429
<430
<431
<432
<433
J
<434
<435
<436
<437
Jx
<438
<439
<440
<441
5268
<442
<443
<444
<445
± 140 (± 2.5â)
<446
<447
<448
<449
± 85 (± 1.5â)
<450
<451
<452
<453
10777
<454
<455
<456
<457
± 140 (± 2.5â)
<458
<459
<460
<461
± 85 (± 1.5â)
<462
<463
<464
<465
500
<466
<467
<468
<469
<470
<471
T
<472
<473
<474
<475
Tx
<476
<477<478
<479
4277
<480
<481
<482
<483
± 60 (± 1.0)
<484
<485
<486
<487
± 30 (± 0.5â)
<488
<489
<490
<491
9286
<492
<493
<494
<495
± 90 (± 1.5â)
<496
<497
<498
<499
± 48 (± 0.5â)
<500
<501
<502
<503
300
<504
<505
<506
<507
<508
<509
WC3
<510
<511
<512
<513
WC3/25
<514
<515
<516
<517
1145
<518
<519
<520
<521
± 48 (± 1.0â)
<522
<523
<524
<525
<526
<527
<528
<529
<530
2602
<531
<532
<533
<534
± 80 (± 1.5â)
<535
<536
<537
<538
<539
<540
<541
<542
<543
<544
<545
<546
<547
<548
<549
<550
WC5
<551
<552
<553
<554
WC5/26
<555
<556
<557
<558
1451
<559
<560
<561
<562± 51 (± 1.0â)
<563
<564
<565
<566
<567
<568
<569
<570
<571
3089
<572
<573
<574
<575
± 85 (± 1.5â)
<576
<577
<578
<579
<580
<581
<582
<583
<584
<585
<586
<587
<588
<589
<590
<591
Tabla 1
<592
<593
<594
<595
<596
<597
<598
<599
<600
<601
Tipo
<602
<603
<604
<605
(Î ©/m)
<606
<607
<608
<609
<610
<611
<612
<613
<614
<615
<616
0.2 mm2
<617
<618
<619
<620
0.5 mm2
<621
<622
<623
<624
1.0 mm2
<625
<626
<627
<628
1.5 mm2
<629
<630
<631
<632
2.5 mm2
<633
<634
<635
<636
<637
<638
NC/BC
<639
<640
<641
<642
0.25
<643
<644
<645<646
0.1
<647
<648
<649
<650
0.05
<651
<652
<653
<654
0.03
<655
<656
<657
<658
0.02
<659
<660
<661
<662
<663
<664
KCA
<665
<666
<667
<668
3.5
<669
<670
<671
<672
1.4
<673
<674
<675
<676
0.7
<677
<678
<679
<680
0.47
<681
<682
<683
<684
0.28
<685
<686
<687
<688
<689
<690
KCB
<691
<692
<693
<694
2.6
<695
<696
<697
<698
1.4
<699
<700
<701
<702
0.7
<703
<704
<705
<706
0.47
<707
<708
<709
<710
0.28
<711
<712
<713
<714
<715
<716
Kx
<717
<718
<719
<720
5.5
<721
<722
<723
<724
2.2
<725
<726
<727<728
1.1
<729
<730
<731
<732
0.73
<733
<734
<735
<736
0.44
<737
<738
<739
<740
<741
<742
EX
<743
<744
<745
<746
6.25
<747
<748
<749
<750
2.5
<751
<752
<753
<754
1.1
<755
<756
<757
<758
0.73
<759
<760
<761
<762
0.44
<763
<764
<765
<766
<767
<768
Jx
<769
<770
<771
<772
6.25
<773
<774
<775
<776
2.5
<777
<778
<779
<780
1.25
<781
<782
<783
<784
0.83
<785
<786
<787
<788
0.5
<789
<790
<791
<792
<793
<794
Tx
<795
<796
<797
<798
3.25
<799
<800
<801
<802
1.3
<803
<804
<805
<806
0.65
<807
<808
<809<810
0.43
<811
<812
<813
<814
0.26
<815
<816
<817
<818
<819
<820
NC/BC
<821
<822
<823
<824
3.75
<825
<826
<827
<828
1.5
<829
<830
<831
<832
0.75
<833
<834
<835
<836
0.5
<837
<838
<839
<840
0.3
<841
<842
<843
<844
<845
<846
NC/BC
<847
<848
<849
<850
7.15
<851
<852
<853
<854
2.86
<855
<856
<857
<858
1.43
<859
<860
<861
<862
0.95
<863
<864
<865
<866
0.57
<867
<868
<869
<870
<871
<872
WC3/25
<873
<874
<875
<876
0.5
<877
<878
<879
<880
0.2
<881
<882
<883
<884
0.1
<885
<886
<887
<888
0.07
<889
<890<891
<892
0.04
<893
<894
<895
<896
<897
<898
WC5/26
<899
<900
<901
<902
0.5
<903
<904
<905
<906
0.2
<907
<908
<909
<910
0.1
<911
<912
<913
<914
0.07
<915
<916
<917
<918
0.04
<919
<920
<921
<922
<923
<924
<925 Tabla 2
<926
<927
<928
<929
<930
<931
<932
<933
<934
Tipo
<935
<936
<937
<938
<939 graduación <940
<941 Número <942
<943
<944
<945
<946
Cable de aleación de alambre de compensación
<947
<948
<949
<950
Coloración a aislamiento
<951
<952
<953
<954
<955
<956
<957
<958
<959
<960
<961
<962 <963
<964
<965
<966
<967
positivo
<968
<969
<970
<971
negetivo
<972
<973
<974
<975positivo
<976
<977
<978
<979
negetivo
<980
<981
<982
<983
<984
<985
ANTES DE CRISTO
<986
<987
<988
<989
B
<990
<991
<992
<993
Cu
<994
<995
<996
<997
Cu
<998
<999
<1000
<1001
ROJO
<1002
<1003
<1004
<1005
GRIS
<1006
<1007
<1008
<1009
<1010
<1011
CAROLINA DEL SUR
<1012
<1013
<1014
<1015
S
<1016
<1017
<1018
<1019
CU (SPC)
<1020
<1021
<1022
<1023
CUNI (SNC) (0.6)
<1024
<1025
<1026
<1027
ROJO
<1028
<1029
<1030
<1031
VERDE
<1032
<1033
<1034
<1035
<1036
<1037
RC
<1038
<1039
<1040
<1041
Riñonal
<1042
<1043
<1044
<1045
CU (RNC)
<1046
<1047
<1048
<1049
CUNI (RNC) (0.65)
<1050
<1051
<1052
<1053
ROJO
<1054
<1055
<1056
<1057Gren
<1058
<1059
<1060
<1061
<1062
<1063
KCA
<1064
<1065
<1066
<1067
K
<1068
<1069
<1070
<1071
Fe (KPGA)
<1072
<1073
<1074
<1075
Cuni (KNCA) (22)
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ROJO
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AZUL
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KCB
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<1098
CU (KPGB)
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<1101
<1102
Constantan (KNCB) (40)
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ROJO
<1107
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<1109
<1110
AZUL
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<1116
Kx
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<1122
<1123
<1124
<1125
NICR (KPX) (10)
<1126
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<1128
<1129
Nisi (KNX) (3)
<1130
<1131
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<1133
ROJO
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<1137NEGRO
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<1143
CAROLINA DEL NORTE
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norte
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<1151
Fe (NPC)
<1152
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<1155
CUNI (NNC) (18)
<1156
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ROJO
<1160
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GRIS
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Nx
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Nicrsi (NPX) (14)
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<1181
<1182
NISI (NNX) (4)
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ROJO
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GRIS
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EX
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<1200
mi
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NICR (EPX) (10)
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CUNI (ENX) (45)
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ROJO
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MARRÓN
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Jx
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J
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Fe (JPX)
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CUNI (JNX) (45)
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ROJO
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PÚRPURA
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Tx
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T
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CU (TPX)
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CUNI (TNX) (45)
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ROJO
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BLANCO
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WC3/25
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WC3
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WPC3/25
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WNC3/25
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ROJO
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AMARILLO
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WC5/26
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WC5
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WPC5/26
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WNC5/26
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ROJO
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NARANJA
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Tabla 3
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2. Tipo principal
Consulte la Tabla 3 para ver los principales tipos de cables de compensación utilizados para el termopar, las regulaciones y requisitos para coincidir con termopar, materiales y el color de la capa de aislamiento.
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3. Requisitos estructurales y técnicos
La estructura del cable de compensación generalmente consiste en un conductor, aislamiento, vaina o blindaje. Su estructura y los principales requisitos técnicos son los siguientes:
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(1) Director. El material del conductor debe seleccionarse de acuerdo con el tipo de cable de compensación. Consulte la Tabla 3 para materiales específicos. El núcleo de cable se divide en dos tipos: alambre único y alambre múltiple, y la especificación específica (sección transversal de cable) varía de 0.2 mm2 a 2.5 mm2; El valor de resistencia al recíproco a 20 ° C debe cumplir con los requisitos de la Tabla 2;
(2) aislamiento. El material aislante del cable de compensación ordinario es el material aislante de cloruro de polivinilo. La superficie de la capa aislante debe ser plana, de color uniforme y libre de daños mecánicos; 90% del valor nominal -0.1 mm; La capa de aislamiento debe resistir la prueba de chispa de AC 50Hz y voltaje de 4000V sin descomposición, y la velocidad de ejecución del probador de chispa debe garantizar que el tiempo para cada punto de la capa de aislamiento resistir el voltaje no es inferior a 0.1s.
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El aislamiento del cable compensador resistente al calor es PTFE. La tolerancia del grosor de aislamiento no debe exceder el -20% del valor nominal, y el grosor de la parte más delgada no será inferior al 90% del valor nominal;
(3) Chaqueta. El material de la vaina del cable compensador ordinario es el material de revestimiento de PVC. La vaina debe estar bien envuelta en la capa aislante del núcleo del cable, la capa aislante y la vaina no deben adherirse, la superficie debe ser plana y el color debe ser uniforme; La desviación permitida del grosor de la vaina es -20% del grosor nominal, y el grosor de la parte más delgada no debe ser inferior al 80% del valor nominal.
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El material de la vaina del cable de compensación resistente al calor está hecho de material de vaina PTFE o lana de vidrio sin alcalino. La vaina de aptfe debe envolverse firmemente en la capa aislante del núcleo del cable, la capa aislante y la vaina no deben pegarse, la superficie debe ser plana y el color debe ser uniforme; La desviación permitida del grosor de la vaina es -20% del grosor nominal, y la parte más delgada del grosor no debe ser inferior al 80% del valor nominal. Para la vaina tejida con filamentos de vidrio sin álcali, la densidad de tejido no debe ser inferior al 90%;
(4) Escudo. La capa de blindaje se trenza principalmente con alambre de cobre estateado o alambre de acero galvanizado, envuelto con cinta compuesta de aluminio y cinta compuesta de plástico de cobre. Use blindaje trenzado con una densidad de trenzado de â ¥ 80%, y los extremos rotos deben recortarse perfectamente después de empalmarse. Cuando se usa el blindaje de envoltura, la cinta compuesta de aluminio (cobre) debe estar estrechamente unida a la capa aislante, y no es fácil de aflojar; El grosor de la capa de blindaje no debe ser mayor de 0.8 mm.
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4. Selección
4.1. Ventaja
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Cada tipo de termopar tiene su cable de compensación coincidente. Al seleccionar el cable de compensación, debe seleccionarse correctamente de acuerdo con el tipo de termopar y la ocasión utilizada. De lo contrario, no solo no se logrará el efecto de compensación, sino que el error puede aumentar. Por ejemplo, el termopar de tipo K debe elegir el cable de compensación del termopar de tipo k, y seleccionar el rango de temperatura de trabajo de acuerdo con la aplicación. Por lo general, la temperatura de trabajo del rango estrecho KX es -20 ~ 100 ° C, el rango de amplio rango es -25 ~ 200 ° C, la tolerancia a la temperatura del grado ordinario es ± 2.5 ° C y la tolerancia del grado de precisión es ± 1.5 ° C. El potencial termoeléctrico generado por el termopar de tipo B a temperatura ambiente es muy pequeño, y el cable de compensación generalmente no es necesario para la medición de alta temperatura. Simplemente use alambre de aislamiento de núcleo de cobre ordinario.
<1358
<1359Cuando la temperatura en la unión entre el cable de compensación y el termopar es inferior a 100 ° C, se puede usar un cable de compensación común con una vaina general. Cuando la temperatura está entre 100 y 200 ° C, se debe seleccionar un cable compensador resistente al calor con una vaina resistente al calor, y el tipo de extensión es adecuado. En un entorno con interferencia de campo electromagnético, para mejorar el rendimiento anti-interferencia del alambre de compensación para el termopar, el alambre de cobre estable o el trenzado de alambre de acero galvanizado, la cinta de plástico de cobre o la cinta de plástico de aluminio se deben usar para envolver la compensación de blindaje cable. Sin embargo, la capa de blindaje debe estar estrictamente conectada a tierra, de lo contrario la capa de blindaje no desempeñará el papel de blindaje, sino que mejorará la interferencia.
5. Usar
| (1) Las dos uniones del terminal del termopar deben estar lo más cerca posible, y la temperatura de las dos uniones debe mantenerse lo más consistente posible; La conexión con las dos uniones del terminal del instrumento también debe ser lo más consistente posible. Donde está instalado el ventilador, evite soplar el ventilador directamente al punto de conexión;
(2) Debido a que la señal generada por el termopar es muy débil, del orden de los microvoltios. Si la distancia utilizada es demasiado larga, debido a la atenuación de la transmisión de la señal y un fuerte acoplamiento de interferencia eléctrica en el medio ambiente, es suficiente distorsionar la señal del termopar, lo que resulta en una medición inexacta y control de la temperatura, y fluctuaciones de temperatura en casos graves. Por lo general, la longitud del cable de compensación de termopar debe controlarse por debajo de los 15 m. Si supera los 15 m, se recomienda usar un transmisor de temperatura para la transmisión de señal. El transmisor de temperatura convierte el valor potencial correspondiente a la temperatura en una transmisión de corriente de CC y tiene una fuerte anti-interferencia.
| (3) El cableado del cable de compensación debe estar lejos de la línea de alimentación y la fuente de interferencia. Cuando es inevitable pasar, la forma de cruzar y intercambio debe adoptarse tanto como sea posible, y la colocación paralela no debe usarse.
(4) Los polos positivos y negativos del cable de compensación deben corresponder a los polos positivos y negativos del termopar, de lo contrario no solo el efecto de compensación no se logrará, sino que el error será mayor que eso sin el cable de compensación. Por lo tanto, la polaridad debe prestarse atención a cuando el cable de compensación está conectado.
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(5) Cuando el cable de compensación se usa en la medición de precisión, el valor de corrección del cable de compensación debe agregarse al resultado de la medición.
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