热电偶补偿导线的校准方法_张弓.pdf

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1、■46《计量与测试技术》2013年第40卷第9期热电偶补偿导线的校准方法CalibrationSpecificationofExtensionandCompensatingCablesforThermocouples张弓(沈阳计量测试院，辽宁沈阳110179)摘要:热电偶用补偿导线指在一定温度范围内(包括常温)具有与所配的热电偶的热电动势的标称值相同的一对带有绝缘层的导线，用它们连接热电偶与测量装置，以补偿它们与热电偶连接处的温度变化所产生的误差。所以热电偶补偿导线的准确性直接影响到与热电偶整体测

2、温的准确。关键词:补偿导线;延长型;补偿型;校准温度点;热电动势误差1引言热电偶测温广泛应用于生产、生活、科研等各个领域。补偿导线分为延长型和补偿性二种。延长型导线又称延长型补偿导线，其合金丝的名义化学成分及热电动势标称值与配用热电偶偶丝相同，它用字母“X”附加在热电偶分度号之后表示，例如:EX。补偿型导线又称补偿型补偿导线，其合金丝的名义化学成分与配用热电偶丝不同，但其热电动势值在(0～100)℃或(0～200)℃时与配用热电偶的热电动势标称值相同，它用字母“C”附加在热电偶分度号之后表示，例如

3、“KC”。不同合金丝可应用于同种型号(分度号)的热电偶，并用附加字母予以区别，例如KCA和KCB。2测量程序取补偿导线的的长度约(1.0～1.5)m，将两端的护图1测量接线图套和绝缘层去除(10～20)mm，并将两个电极表面绝缘1—多点转换开关;2—参考端恒温器;3—恒温槽;4—标准温度计;5—物清除干净，其中一端将两极焊成一个球状的测量端，其被校补偿导线。表面层应光滑、无划痕、球状直径约为线径的2～3倍。3数据处理另一端两极分别连接测量导线(用一根同材质的铜导线补偿导线修正到校准温度点的热电动势

4、值用下式计截取相同长度)组成参考端。算:将补偿导线的测量端插入恒温槽内，插入深度不小et=eti+(de/dt)i(t－ti)(1)于200mm，参考端与测量导线一端连接，接触良好后插式中:et—补偿导线修正到校准温度点的热电动势入装有变压器油或酒精的玻璃管或塑料管中，再分散插值(μV);入参考端恒温器内，插入深度一般不小于200mm。参考eti—校准温度点附近测得的补偿导线的热电动势值端恒温器若采用冰瓶，冰瓶内的冰水混合物的冰须采用(μV);冰屑代替冰块。将测量导线另一端与电测仪器连接，然(de

5、/dt)i—利用热电偶分度表查得的校准温度点附后升温校准。测量接线图如图1所示。近的热电动势率值(μV/℃);校准时，恒温槽温度要控制在校准点温度±1℃以t—校准点名义温度(℃);内，待温度稳定后按照下列顺序依次测量:ti—由标准器测得的实际温度(℃)。标准→被校1→被校2→……→被校n补偿导线的热电动势误差用下式计算:↓Δet=et－et(2)分标准←被校1←被校2←……←被校n式中:Δet—补偿导线的热电动势误差(μV);每个温度点的校准次数不应少于2次(一个循环)，(下转第48页)读数前、后

6、恒温槽内温度的波动不大于0.05℃。■48《计量与测试技术》2013年第40卷第9期LxεtB=λ1+λ1(2)L由式(2)可知，由于Lx的存在，断裂标称应变大于真Lx实的值，增加项为λ1，这种偏离和夹具间距、材料的伸L长率有关。夹具间距越大，伸长率越小，则断裂标称应变与真实值的偏离越小。对于本试验中所用的PA/PE薄膜，当夹具间距大于100mm时，断裂标称应变值与材料的真实值已差别不大，故可以用断裂标称应变值来表示自由长度上的相对伸长量。而考虑到试验过程的实际情况(试验机行程、产品尺寸和测试效率

7、等)，夹具间距为100mm应该是比较合适的。4结论图2不同夹具间距下的断裂标称应变变化规律试验结论如下:夹具间距对断裂标称应变的影响可以从拉伸试验中(1)夹具间距对PA/PE薄膜的断裂标称应变有影变形的不均匀性上解释。试样在拉伸过程中，不仅在夹响，对其拉伸强度无明显影响。持端范围内的材料发生变形，夹持部分也会发生变形。(2)由于夹持端内部分材料参与了变形，导致断裂随着拉伸试验的进行，夹持部分材料变薄变窄，与夹具接标称应变值大于真实值。夹具间距越大，断裂标称应变触面积减小，夹持力减小，使变形得以持续

8、进行。在试验值越小，也越接近于真实值。过程中，对拉断后的试样夹持端长度进行测量，发现每一(3)对于PA/PE薄膜材料，夹具间距为100mm是比夹持端未变形部分的长度减小了(2～3)mm，即每一夹较合适的。持端有(2～3)mm的材料参与了变形，导致计算所得的参考文献断裂标称应变值大于真实值。［1］GB/T1040.1－2006《塑料拉伸性能的测定第1部分:总则》［S］.试样的断裂标称应变值可用下式表示:［2］GB/T1040.3－2006《塑料拉伸性能的测定第3部分:薄膜和薄Lλ1+