冷端补偿
热电偶的输出热电势取决于热端和冷端之间的温度差,而在 实际测量中,热电偶冷端的温度经常发生变化,如果不对这种变化 进行补偿,即使热端的温度恒定不变,冷端的温度变化也会引起热 电势的变化,使热电势不能真实反映热端的温度,从而引起测量误 差。
冷端补偿原理如下:测量某热电偶热端温度为T1时(冷端温度 为T2)的热电势V1,同时用温度传感器(如Pt100)测量冷端温度值T2, 计算得温度T2时该热电偶的热电势V2(冷端温度为0℃),则 V1+V2 是该热电偶为冷端温度为0℃时,热端温度T1时的电势值。
工业自动化现场,比如炼钢厂的生产线,钢铁冶炼过程是通过PLC,现场自动化仪表,现场执行机构来实现测量和控制的,PLC放置在距离现场几百米远的控制室内(室温工作)的控制柜中,来自于现场的自动化仪表或热电偶将信号通过导线输出进控制室的控制柜中,信号进入PLC必须隔离,可能也需要转换,比如PLC的可以接收的信号是0-5V,而自动化仪表的过来的信号是4-20mA时,那么就需要将4-20MA隔离并转换为0-5V,再进入PLC。完成热电偶信号隔离转换的设备就是"热电偶信号隔离器",或者叫"热电偶温度变送器",他的作用有两个:将输入信号和输出信号隔离,第二将输入的来自于热电偶的mV级信号转换为标准工业信号(4-20mA,0-5V,0-10V)。温度变送器的检查
a、热电偶回路的检查。短路3、2端,观察是否显示温度变送器周围的环境温度,没有显示可能是温度变送器至温控器的线路,或者温度变送器有故障。还可断开3、2端接的热电偶,输入热电势信号,观察是否显示对应温度,来判断温度变送器是否正常。
b、热电阻回路的检查。短路3、2端,观察温控器能否显示;然后再拆除3端上的热电阻接线,观察温控器的显示温度是否为或溢出。短路热电阻能显示,断开热电阻能显示,说明温度变送器及连接导线基本正常,否则变送器或连接线路有问题。用电阻箱或者一个固定电阻代替热电阻,输入电阻信号,观察是否显示对应温度,来判断温度变送器是否正常。
②供电及外围设备的检查
测量供电端子的电压是否正常,或测量250Ω电阻两端的电压是否在1-5V范围内,用此电压推算温度变送器的输出电流,再观察温控器的温度显示,来判断测量回路是否正常。温度变送器输出端接有隔离器或安全栅的,还应检查其输入与输出电流是否正常。
③端子及线路的检查
长时间使用后接线端子会受水汽、发生氧化腐蚀,、油渍的污染,导致接触电阻过大,出现温度显示有偏差,如热电偶显示偏低、热电阻显示偏高。用砂纸打磨、重新紧固螺钉,都能解决接触不良问题。新安装的回路,应检查接线是否正确,热电偶的极性、三线制热电阻的三根线是否接错。