Как сделать термопару из компенсационного кабеля

Обновлено: 05.07.2024

второй вопрос : парни если я будут греть не горячий спай а просто один из проводов на холодного спая греть, поползут ли мВ вверх и из-за чего это происходит ?

и третий вопрос , есть у нас термопара , в печи показывает 40 градусов при включении НО это слишком много , реальная температура 20 градусов , начинаем разбираться и в итоге по цепи где-то перетутан компенсационный провод + с - , и в итоге он накидывает 20 градусов , скажите как такое может, быть почему если от термопары идут мВ от + к - и где-то в компенсации на скрутке случайно вместо + подцепили - то он нам добавил ещё + 20 градусов , я предполагал , что в этом случае показания милливольтметра покажут просто со знаком минус , ан нет , пришло гораздо больше мВ чем должно было быть

По первому вопросу. Правильно ли я понял: есть термопара, горячий спай которой находится в печи. Как ему и положено. Холодный спай подключен с некоему измерителю МИТ-8. Вы параллельно МИТ-8 подключаете другой измеритель и показания МИТ-8 начинают "скакать"? Если так, то ничего удивительного, два разных измерителя нехорошо подключать к одной термопаре. Если даже не говорить о входных сопротивлениях измерителей, которые должны быть более 100 кОм, нельзя не учитывать, что мы не знаем всяких особенностей коммутации измерительных цепей внутри этих приборов, а также алгоритмы и механизмы обнаружения обрыва термопары. Например,один измеритель подключает источник тока к измерительным цепям, а второй в это время меряет.
Ответ на второй вопрос может быть отчасти прояснит ситуацию с первым. Итак, имеем два куска проволоки. Один кусок из железа, другой - из константана. Берем и свариваем эти два куска на концах. Получилась петелька с двумя спаями, один из них (любой) назовем горячим, другой - холодным. Так вот, если померить напряжение между железом и константаном, оно окажется ненулевым, хотя, казалось бы, два металла соединены сваркой. И это напряжение зависит от РАЗНОСТИ температур между горячим и холодным спаями. Причем абсолютно все равно какой спай греть, а какой охлаждать, если разница температур меняется, меняется и напряжение. Чем меньше разность, тем меньше напряжение. Ответил на второй вопрос?
Теперь фокус: берем холодный спай разрываем и вставляем туда кусок медного провода. Любой длины и конфигурации. И самое интересное в этом фокусе то, что если места сварки медного провода с железом и константаном находятся при одной температуре, то наша термопара даже не заметила вставки. Но совсем другое дело начинается, когда места сварки меди с металлами находятся при разных температурах. Между железом и константаном возникает дополнительное напряжение , определяемое разностью температур мест сварки меди и ЖК. Это дополнительное напряжение будет сложено с основным с учетом знаков.
И ответ на третий вопрос. Если где-то в цепях перепутать компенсационные провода, то они с проводами термопар образуют дополнительные паразитные термопары, ЭДС которых сложится с ЭДС основной термопары, причем с учетом знаков, и мы получим результат явно не тот, который ждали.

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Провод термокомпенсации

Есть термопара тип "L" или по другому "ТХК"
А подходящего для нее компенсационного провода нет. Только к термопаре "E" (ТХКн). Термокомпенсационный провод нужен для удлинения выводов термопары. Температура холодного спая (перехода с термопарных проводов на термокомпенсационные) и измерительного прибора с включенной термокомпенсацией - одинаковые и приблизительно 20 град. по Цельсию.
Внимание, вопрос: Прокатит?
Как я понимаю, в моем случае, термоэдс холодных спаев должны компенсировать друг друга, и применение не совсем подходящего компенсационного провода не вызовет ошибку показаний температуры. Так или нет? Прошу прокомментировать мое умозаключение.

Если точность измерения не высока, то прокатит. Компенсация необходима, когда измерения с точностью до десятых долей градуса. Да и сами градуировочные таблицы - это нечто усреднённое, для идеальных термопар.

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет - любой!

Если не для атомной промышленности то прокатит. Если температура холодного спая и измерительного прибора равны то соединить можно хоть медным проводом.Естественно, что в приборе т-ра холодного спая должна учитываться. Но такое встречается не часто.

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

"Не для атомной", - в смысле - точности или формальных правил? Возможна ли потеря точности? Если да, то в каких случаях?

_________________
Что такое электроника?
Кажется, это то, что было перед фотоникой!

Необходим быстродействующий преобразователь питания средней мощности с высоким КПД? Он должен быть компактным и недорогим? Решение – карбид-кремниевые модули средней мощности WolfPACK производства Wolfspeed. В статье рассмотрены основные особенности модулей WolfPACK и показано, что переход на эту универсальную и масштабируемую платформу позволяет не только быстро разработать новые устройства, но и без значительных затрат времени и средств модернизировать уже существующие схемы на традиционной элементной базе.

В смысле точности- при равенстве температур х.спая и прибора-соединяем тем,что есть под руками.На точность это не повлияет. Ошибку дает неучтенная т-ра х.спая а она у нас учтена в приборе и равна т-ре прибора. Но это случай почти нежизненный т.к. термопара находится как правило на некотором расстоянии от прибора, иногда и десятки метров (у меня на предприятии и 90 м.) и обеспечивать равенство температур какими-то способами не имеет смысла. Проще прокинуть термопровод до шкафа с прибором.
А в смысле формальных правил- дома делаем как считаем нужным, на предприятии- как положено т.е. с компенсационным проводом

Критически важные распределенные системы требуют синхронного преобразования во всех подсистемах и непрерывного потока данных. Распределенные системы сбора данных могут быть синхронизированы как на основе АЦП последовательного приближения, так и на основе сигма-дельта (∑-Δ)-АЦП. Новый подход, основанный на преобразователе частоты дискретизации (SRC), содержащемся в микросхемах линейки AD7770 производства Analog Devices, позволяет достигать синхронизации в системах на основе сигма-дельта-АЦП без прерывания потока данных.

У меня провод термопары длинный и он длиннее компенсационного. Термопарного до прибора чуть-чуть не хватило. Оба холодных спая находятся в металлическом шкафу в метре от горячего спая. Расстояние между холодными спаями около 30 см. Горячий спай находится в криокамере, имеющей хорошую термозащиту. Думаю, что если без фанатизма, то в этой ситуации можно спокойно и для атомной промышленности проводить испытания. Ведь разница температур между холодными спаями будет всегда меньше 1 градуса. Кажется, я сам ответил на свой стартовый вопрос. Но если я ошибаюсь - прошу возразить.

_________________
Что такое электроника?
Кажется, это то, что было перед фотоникой!

Как совершенно справедливо заметил Сэр Мурр не все йогурты одинаково полезны термопары имеют технологический разброс, а также бывают разного класса точности. Если уж очень все строго,то каждую термопару необходимо калибровать,а это без дорогих приборов увы не сделаешь (если не было в паспорте к термопаре поправочных данных).Если термопара взята не первой свежести и работала при высоких температурах, то спай со временем деградирует (какие-то химические и диффузионные процессы) и она начинает подвирать. Ну а так,на уровне предположений, должно работать.

Кабель (провод) компенсационный еще называют проводом для термопар, термоэлектродный проводом, кабелем для термопреобразователя или кабелем для термопары.

Применение

Компенсационный провод используют для подключения термопар (термопреобразователей) к преобразователям и измерительным приборам для того чтобы снизить погрешности измерения.

Максимальная температура эксплуатации, °C

Более слабая устойчивость к кислотам, солям, щелочам, чем у тефлона. Неустойчив к воздействию эфиров и ультрафиолета. Узкий температурный диапазон эксплуатации. Устойчив к влаге.

Наилучшая устойчивость к органическим и неорганическим кислотам, солям, щелочам, ангидридам, спиртам, хлоруглеродам. Устойчив к влаге. Применяется в медицине и пищевой промышленности.

Устойчив к влаге, ультрафиолетовым и радиоактивным излучениям, растворителям, солям, спиртам, минеральным маслам, кислотам, щелочам, перекиси водорода, озону.

Инертен к большинству сред, неустойчив к влаге и абразиву. Высокая стойкость к температурному воздействию. Возможно применение силиконовых и виниловых пропиток для защиты от влаги до 200 о С

Классификация кабелей

Ниже приведены таблицы с классификациями компенсационных проводов для термопар.

Температура экспл., °C

Общий диаметр, мм

Медный провод-ПВХ-экран (фольга)-ПВХ

Посеребренный медный провод – тефлон MFA-силикон

Посеребренный медный провод – тефлон MFA- экран (оплетка) - силикон

Посеребренный медный провод – тефлон MFA- экран (оплетка)

Никелевый провод-стекловолокно –экран (оплетка)

* - данный вид поставляется сборкой, а не кабелем, поэтому заказ отрезков более 3 м невозможен.

Температура. экспл., °C

Общий диаметр, мм

Термопарный провод-тефлон MFA-силикон

Термопарный провод-тефлон MFA-экран (оплетка) - силикон

Термопарный провод-тефлон PFA- тефлон PFA

Термопарный провод-стекловолокно - стекловолокно

Температура экспл., °C

Общий диаметр, мм

Термокомпенсационный провод – ПВХ – экран - ПВХ

Общий диаметр, мм

КТМС ТС 316S 6.0

Никелевый проводник-изолятор периклаз –н/ж оболочка

КТМС ХА 316S 6.0

Термопарный проводник - изолятор периклаз –н/ж оболочка

КТМС ХА 310S 6.0

Термопарный проводник - изолятор периклаз –н/ж оболочка

Конструктивное исполнение

Исполнения кабелей для подключения термопреобразователей сопротивления и термисторов:

Термопарные и компенсационные провода используются для измерения температуры и применяются с термопарами. Термопарным проводам присуща хорошая стойкость к любым температурам. Они прекрасно переносят воздействие коррозии, кислоты, устойчивы к старению, а также влиянию воды и масла. Каждый провод состоит из определенной пары жил.

Жилы изготовляют из разных термоэлектродных металлов и сплавов, составляющих пару:

М—медь — констан
МК — медь — копель
П — медь — сплав ТП
ХК — хромель — копель
ХА — хромель — алюмель
ХКА — хромель _ копель — алюмель
КС — никель — кобальт — спецалюмель
МС — никель — железо — спецкопель

Эти сплавы характеризуются рядом преимуществ:

низкой плотностью
жаростойкостью
высоким удельным электрическим сопротивлением
значительной электродвижущей силой

Расцветка термопарных проводов с жилами из различных термоэлектродных сплавов

Жилы различаются по числу проволок, которые придают проводам гибкость. Каждому металлу присуща своя расцветка, которая характеризуется цветной изоляцией и нитями.

Изоляция термопарных проводов

Для изоляции жил проводов ПКГВ, ПКВ, ПКВП используют поливинилхлоридный пластикат. Изоляция проводов типа ПКС осуществляется с помощью резины. Изолированные жилы проводов ПКВ, ПКВП и ПКГВ укладываются параллельно и обволакиваются поливинилхлоридным пластикатом (толщина слоя 0,6 мм), на ПКС наносится свинцовая оболочка толщиной 0,8 мм. Далее оболочка провода ПКВП оплетается с помощью стальной оцинкованной проволоки. Провода вышеуказанных типов предназначены для применения в температурном диапазоне -40 — +65 градусов. Относительная влажность при температуре -40 не должна превышать 98%.

Если температурный режим составляет -60 — +250 градусов, то используют термопарные провода типа СФКЭ И СФК. Для изоляции жил этих проводов применяется слой стекловолокна, а в промежутках между ним добавляется слой фторлона. Изолированные жилы укладываются параллельно, оплетаются с помощью стекловолокна, после чего наносится слой кремнийорганического лака.

Возможная одинарная и двойная изоляция. В первом случае каждую жилу изолируют в отдельности, во втором — добавляется кожух, являющийся внешним слоем изоляции. От того насколько толстым будет изоляционный слой, зависит длительность эксплуатации провода. Если предполагается продолжительное использование провода в условиях низких температур и агрессивной среды, требуется более толстая изоляция.

Применение термопарных проводов

Сегодня термопарные провода применяется достаточно часто. Они могут служить контрольными термопарами с целью контролирования равномерности распределения тепла по промышленной печи. Если необходимо организовать контроль температур, в которых проходит обработка материала или детали, прибегают к применению закладных термопар.

В основе их работы лежит способность сплавов к образованию термодвижущей силы, которая будет зависеть от спаечных мест двух проводников. Возникновение термодвижущей силы происходит в том месте, где соединяются два конца проводника, имеющие одинаковую температуру нагрева. Такие проводники называются термоэлектродами, а их пара носит название термопара.

В ходе эксплуатации термопары один ее конец сваривается между собой в горячий спай. Его и будут присоединять к объекту, который необходимо контролировать. Холодный спай, образуемый противоположными концами термопары, служит для присоединения к измерительному устройству. Обязательное условие эксплуатации — изоляция термоэлектродов друг от друга по всей длине, за исключением горячего спая.

Читайте также: