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屏蔽补偿导线

文章出处:   责任编辑:   发布时间:2021-03-10 13:54:15    点击数:-   【
       补偿导线是热电偶和显示/控制仪表系统的专用信号传递线,并且具有温度自动补偿功能。执行标准主要有国家推荐性标准GB/T 4989-94(等同IEC 60584-3标准)《热电偶用补偿导线》和机械行业推荐性标准JB/T 9496-1999《钨铼热电偶用补偿导线》。
       结构及技术要求
       补偿导线的结构一般有导体、绝缘、护套或加屏蔽组成,其结构和主要技术要求简单介绍如下:
     (1)导体。导体材料应根据补偿导线的种类选用。线芯分为单根导线和多根绞线等两种,具体的规格(导线截面)范围为0.2mm2~ 2.5mm2。
     (2)绝缘层。普通型补偿导线的绝缘材料选用聚氯乙烯绝缘料。绝缘层表面应平整、色泽均匀,无机械损伤;绝缘层厚度允差为标称厚度的-10%,最薄处的厚度应不小于标称值的90%;绝缘层应经受交流50Hz、电压为4000V的火花试验不击穿,火花试验机的运行速度应保证绝缘层每点经受电压作用时间不小于0.1s。耐热型补偿导线的绝缘为聚四氟乙烯。绝缘厚度允差不超过标称值厚度的- 20%,最薄处的厚度应不小于标称值的90%,绝缘线芯外径允许局部放大,但粗大处外径不应超过最大外径值。
     (3)护套。普通型补偿导线的护套材料选用聚氯乙烯护套料。其护套应紧密包在线芯的绝缘层上,绝缘层与护套不粘连,表面应平整,颜色均匀;护套厚度的允许偏差为标称值厚度的- 20%,最薄处的厚度应不小于标称值的80%。
耐热型补偿导线的护套材料选用聚四氟乙烯护套料或无碱玻璃丝。聚四氟乙烯护套应紧密包在线芯的绝缘层上,绝缘层与护套不粘连,表面应平整,颜色均匀;护套厚度的允许偏差为标称值厚度的- 20%,最薄处的厚度应不小于标称值的80%。无碱玻璃丝编织的护套,其编织密度应不小于90%。
     (4)屏蔽层。屏蔽层主要采用镀锡铜丝或镀锌钢丝编织、铝塑复合带、铜塑复合带绕包。采用编织屏蔽其编织密度≥ 80%,断头经衔接后应修剪整齐。采用绕包屏蔽时,铝(铜)复合带应紧密贴在绝缘层上,不易松脱;屏蔽层的厚度不得大于0.8mm。
       补偿导线的选择
       1、选择补偿导线的优点
       热电偶与测量装置之间使用补偿导线,其优点如下:
     (1)改善热电偶测温线路的物理性能和机械性能。采用多根绞线或小直径补偿导线可提高线路的可挠性,使接线方便,也可调节线路电阻或屏蔽外界的干扰。
     (2)降低测量线路成本,当热电偶与测量装置距离很远,使用补偿导线可节省大量的热电偶材料,特别是使用贵金属热电偶时,经济效益更明显。
       2、补偿导线的选择
       每一种热电偶都有与其相配的补偿导线,选择补偿导线时一定要根据热电偶的型号和所使用的场合进行正确选择,否则不但起不到补偿的作用,可能还会加大误差。例如,K型热电偶应该选择K型热电偶的补偿导线,根据使用场合,选择工作温度范围。通常KX窄范围的工作温度为- 20~ 100℃ ,宽范围的为- 25~ 200℃ ,普通级温度允差为± 2.5℃ ,精密级允差为± 1.5℃。B型热电偶常温下产生的热电势非常小,高温测量时一般可不用补偿导线,选用一般的铜芯绝缘线就可以了。
       补偿导线与热电偶连接处的温度低于100℃时可以选用一般护套的普通型补偿导线,当温度在100~ 200℃之间时,应选用耐热护套的耐热型的补偿导线,并且以延伸型为宜。在有电磁场干扰的环境中,为了提高热电偶用补偿导线的抗干扰性,应选用镀锡铜丝或镀锌钢丝编织、铜塑带或铝塑带绕包屏蔽补偿导线。但是一定要将屏蔽层严格接地,否则屏蔽层不仅没有起到屏蔽的作用,反而增强干扰。
       补偿导线的使用
       补偿导线在使用过程中需要注意几个问题:
      (1)与热电偶接线端的两个接点尽可能近一点,尽量保持两个接点的温度一致;与仪表接线端的两个接点的连接处也尽可能使温度一致;仪表柜有风扇的地方,要避免风扇直吹连接点。
      (2)因为热电偶产生的信号很弱,为微伏级,如果使用的距离过长,由于信号的传输衰减和环境中强电的干扰偶合,足以使热电偶的信号失真,造成测量和控制温度不准确,严重时会产生温度波动。根据经验,通常使用热电偶补偿导线的长度应控制在15m以下,如果超过15m,建议使用温度变送器进行信号的传输。温度变送器是将温度对应的电势值转换成直流电流传送,抗干扰强。
      (3)补偿导线布线一定要远离动力线和干扰源,在避免不了必须穿越时,也尽可能采用交叉互换的方式,不要采用平行敷设。
     (4)补偿导线的正负极一定要与热电偶的正负极相对应,否则不但起不到补偿作用,产生的误差比不接补偿导线还要大,因此补偿导线在连接时一定要注意极性。
     (5)在精密测量中采用补偿导线时,测量结果须加上补偿导线的修正值。
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