I. Warum Ausgleichsleitungen verwenden?
Bei der Temperaturmessung mit Thermoelementen muss die Temperatur der Thermoelement-Vergleichsstelle konstant gehalten werden. Andernfalls werden Messfehler, die bei der Temperaturmessung entstehen, zu einer großen Variablen und beeinträchtigen die Messgenauigkeit.
Bei Feldanwendungen befindet sich die Thermoelement-Vergleichsstelle oft in der Nähe einer Hochtemperatur-Wärmequelle und kann keine stabile Temperatur aufrechterhalten. Daher muss die Vergleichsstelle in einen Bereich mit stabilerer Temperatur verlegt werden.
Ausgleichskabel bestehen aus den gleichen Metallmaterialien wie das Thermoelement oder aus kostengünstigen, leicht erhältlichen Metallen mit den gleichen thermoelektrischen Eigenschaften (Thermo-EMF) wie das passende Thermoelement innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs (normalerweise 0–100 Grad). Sie können das Thermoelement verlängern oder als Verbindungsdrähte zwischen Thermoelement und Instrumenten (z. B. elektronischen Potentiometern) dienen.
Aus diesem Grund müssen Thermoelemente mit Ausgleichskabeln verwendet werden. Ausgleichskabel können jedoch den Einfluss einer Vergleichsstellentemperatur ungleich Null nicht beseitigen, daher sollte die Vergleichsstelle im tatsächlichen Einsatz dennoch auf 0 Grad korrigiert werden.
II. Wichtige Punkte für den Einsatz von Ausgleichsleitungen
Jeder Ausgleichsleitungstyp kann nur mit dem entsprechenden Thermoelementtyp verwendet werden. Das heißt, die Thermo-EMK des Thermoelements und seines passenden Kompensationskabels muss innerhalb des angegebenen Temperaturbereichs (z. B. 0–100 Grad) konstant sein.
Beim Anschluss von Ausgleichskabeln an Thermoelemente und Instrumente müssen die beiden Anschlusspunktpaare die gleiche Temperatur haben und Plus- und Minuspol dürfen nicht vertauscht werden. Ein Ausgleichskabel verhält sich innerhalb von 0–100 Grad wie ein Thermoelement. Der Strom fließt vom Pluspol über die Vergleichsstelle zum Minuspol. Daher muss der Pluspol des Ausgleichskabels mit dem Pluspol des Thermoelements und der Minuspol mit dem Minuspol verbunden sein. Eine umgekehrte Polarität deaktiviert nicht nur die Kompensation, sondern gleicht auch einen Teil der Thermo-EMK des Thermoelements aus, was zu einer niedrigeren angezeigten Temperatur führt.
Die Temperatur an der Verbindungsstelle zwischen Ausgleichsleitung und Thermoelement darf den Nennbetriebstemperaturbereich nicht überschreiten.
Wählen Sie den Drahtquerschnitt des Ausgleichskabels entsprechend den Anforderungen des passenden Instruments. Beispielsweise kann für Drehspulinstrumente ein dickerer Durchmesser verwendet werden, um den Widerstand zu verringern und eine Beeinträchtigung des externen Widerstands des Instruments zu vermeiden.
Für die Verkabelung von Thermoelementen über große Entfernungen werden für eine einfachere Installation und Verlegung mehrdrähtige und dickere Ausgleichskabel empfohlen.
III. Klassifizierung von Ausgleichskabeln nach Kernlegierungsmaterial
Ausgleichskabel werden in zwei Typen unterteilt: Verlängerungskabel und Kompensationskabel.
ErweiterungstypNX (Nicrosil–Nisil), KX (NiCr-10–NiSi-3), EX (NiCr-10–CuNi-45), JX (Fe–CuNi-45), TX (Cu–CuNi-45)
KompensationstypSC, RC (Cu–CuNi-0,6), KC (Cu–CuNi-40), NC (Fe–CuNi) usw.
IV. Wann sollten Verlängerungs- oder Kompensationskabel verwendet werden?
VerlängerungstypWenn die Umgebungstemperatur am kalten Ende des Ausgleichskabels 100 Grad übersteigt oder unter 0 Grad liegt, müssen zur Gewährleistung der Messgenauigkeit Verlängerungskabel verwendet werden, die jedoch relativ teuer sind.
KompensationstypWirtschaftlich und kostengünstig, aber die Temperatur am kalten Ende-muss in einer relativ stabilen Umgebung liegen.
V. Wesentliche Merkmale von Ausgleichsleitungen
Stabile thermoelektrische Eigenschaften, gute elektrische Isolierung, lange Lebensdauer.
Flexibel, hervorragende Biegeleistung, einfach zu installieren und zu verwenden.
Stabiles und zuverlässiges Mantelmaterial mit gewisser Hitzebeständigkeit und Kältebeständigkeit.