Удлинительные (компенсационные) провода для термопар

Удлинительные (компенсационные) провода для термопар
2 ноября 2014г.
При работе с термопарами очень важно помнить, что термоЭДС термопары зависит не от абсолютной температуры рабочего спая, а от разности температур рабочего спая и свободных концов. Поэтому температуру свободных концов необходимо всегда учитывать. Так при составлении номинальных статических характеристик преобразования (НСХ), представленных в ДСТУ 2837-94 (ГОСТ 3044-94), температура свободных концов равнялась 0 оС.

В практической термометрии поддерживать температуру свободных концов на уровне 0 оС неудобно. Гораздо удобней учесть отклонение этой температуры от 0 оС и в конечный результат внести соответствующую поправку. Тут возможны две ситуации:

  1. Измерительный прибор (ИП) подключается непосредственно к свободным концам термопары. В этом случае никаких сложностей не возникает, т.к. современные специализированные ИП автоматически вносят поправку, связанную с отличием температуры свободных концов от нулевой.
  2. Между ИП и термопарой проложены соединительные провода. Такая ситуация встречается довольно часто, т.к. ИП удобней держать на некотором расстоянии от зоны измерения. Введение в измерительную цепь дополнительных (соединительных) проводов приводит к некоторым осложнениям, связанным с природой термоэлектричества.

Дело в том, что материал обычных соединительных проводов (медь, алюминий) отличается от материала термопары. Другими словами, в точках подключения соединительных проводов к свободным концам термопары происходит контакт разнородных материалов, т.е. в измерительной цепи образуются еще две «паразитные» термопары, каждая из которых вырабатывает свою собственную термоЭДС. Это приводит к ошибкам измерения.

Проблема решается двумя способами.

Во-первых, можно сделать так, чтобы в местах подключения соединительных проводов никакая термоЭДС не вырабатывалась. Для этого материал соединительных проводов по своим термоэлектрическим свойствам должен быть идентичен материалу термопары. Самый простой вариант – сделать соединительные провода из того же материала, что и термопара. Такие провода называются УДЛИНИТЕЛЬНЫМИ и при их подключении необходимо соблюдать полярность, иначе ошибка не исчезнет, а удвоится.

Во-вторых, материал соединительных проводов можно подобрать так, чтобы обе «паразитные» термоЭДС были равны по величине и противоположны по знаку, т.е. компенсировали друг друга. Такие провода называются КОМПЕНСАЦИОННЫМИ.

В общем случае термины «удлинительные провода» и «компенсационные провода» используются как синонимы.