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技術(shù)文章

熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線詳細(xì)解析

閱讀:631          發(fā)布時(shí)間:2015-1-5

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"。目前使用不多。

2.3 允差

熱電偶補(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zui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(lèi)

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(lèi)

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)硅漆或聚四氟乙烯分散液燒結(jié))為主體材料。

屏蔽層采用鍍錫銅絲或鍍鋅鋼絲紡織或用復(fù)合鋁(銅)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zui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%,zui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%,zui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)zui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%,zui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;復(fù)合鋁(銅)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?chē)諝鉁囟葹?5-35℃,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。

表1


名稱

型號(hào)

配用熱電偶

分度號(hào)

銅-銅鎳0.6補(bǔ)償導(dǎo)線

SC或RC

鉑銠10-鉑熱電偶
鉑銠13-鉑熱電偶

S或R

鐵-銅鎳22補(bǔ)償導(dǎo)線
銅-銅鎳40補(bǔ)償導(dǎo)線
鎳鉻10-鎳硅3延長(zhǎng)型導(dǎo)線

KCA
KCB
KX

鎳鉻-鎳硅熱電偶

K

鐵-銅鎳18補(bǔ)償型導(dǎo)線
鎳鉻14-鎳鉻硅延長(zhǎng)型導(dǎo)線

NC
NX

鎳鉻硅-鎳硅熱電偶

N

鎳鉻10-銅鎳45延長(zhǎng)型導(dǎo)線

EX

鎳鉻-銅鎳熱電偶

E

鐵-銅鎳45延長(zhǎng)型導(dǎo)線

JX

鐵-銅鎳熱電偶

J

銅-銅鎳45延長(zhǎng)型導(dǎo)線

TX

銅-銅鎳熱電偶

T

鎢錸3/25補(bǔ)償型補(bǔ)償導(dǎo)線
鎢錸5/26補(bǔ)償型補(bǔ)償導(dǎo)線

WC3/25
WC5/26

鎢錸3-鎢錸25
鎢錸5-鎢錸26

WRe3-WRe25
WRe5-WRe26


表2


線芯型式

線芯標(biāo)稱截面mm2

線芯股數(shù)

合金絲直徑mm

單股線芯


0.2
0.5
1.0
1.5
2.5

1
1
1
1
1

0.52
0.80
1.13
1.37
1.76

多股線芯


0.2
0.5
1.0
1.5
2.5

7
7
7
7
7

0.20
0.30
0.43
0.52
0.41


注:鎢錸3/25、鎢錸5/26補(bǔ)償導(dǎo)線的線芯標(biāo)稱截面沒(méi)有0.2mm2的規(guī)格。

表4


使用分類(lèi)

線芯

標(biāo)稱截面mm2

絕緣層

標(biāo)稱厚度mm

護(hù)套

標(biāo)稱厚度mm

補(bǔ)償導(dǎo)線zui大外徑mm

單股線芯

多股軟線芯

一般用

0.2

0.5

1.0

1.5

2.5

0.4

0.5

0.7

0.7

0.7

0.7

0.8

1.0

1.0

1.0

3.0*4.6

3.7*6.4

5.0*7.7

5.2*8.3

5.7*9.3

3.1*4.8

3.9*6.6

5.1*8.0

5.5*8.7

5.9*9.8

耐熱用

0.2

0.5

1.0

1.5

2.5

0.4

0.4

0.4

0.4

0.4

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

2.3*4.0

2.6*4.6

3.0*5.3

3.2*5.8

3.6*6.7

2.4*4.2

2.8*4.8

3.1*5.6

3.4*6.2

4.0*7.3


表5


應(yīng)用分類(lèi)

物理機(jī)械性能

老化性能

抗拉強(qiáng)度N/mm2

伸長(zhǎng)率%

濕度%

時(shí)間h

強(qiáng)度變化率%

-20~70℃

-20~100℃

≥12.5

≥12.5

≥125

≥125

80±2

135±2

168

168

±20

±25



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