热电偶检定规程要求在检定时将标准热电偶和被检热电偶的参考端引入0℃。对于检定工作用贵金属热电偶(S、R、B分度号),被检热电偶丝柔软便于接线;但对于检定工作用廉金属热电偶,由于大部分热电偶的直径比较粗,难以将参考端直接引入0℃,所以常常采用补偿导线将热电偶的自由端引入冰点,再用铜导线引出到高精度数字多用表电压档进行测量。
热电偶检定过程正确的测量方法见图1所示:
图1 热电偶检定过程中正确的测量方法
1、补偿导线常见的错误连接
①认为有了补偿导线,可以不用冰点,如图2所示。
图2 热电偶检定过程中没有用冰点的错误测量方法
②认为接补偿导线更好,不仅在热电偶到冰点之间连接用补偿导线,在冰点0℃到高精度数字多功能表之间也用补偿导线连接,如图3所示。
图3 热电偶检定时在0℃与数字过功能表之间用补偿导线
下面分析这两种接线形式所产生的误差(假设补偿导线无补偿误差):
正确连接时(见图1),如果热电偶的种类为Y,补偿导线为YX,应用中间导体定律,可以得到高精度数字多用表接受的电压为:
EZ=EY(T1,T3)+EYX(T3,T0)=EY(T1,T0)----------公式1
正好是热电偶工作端温度T1相对于0℃的热电势,可直接将读数与分度表比较,得出是否符合要求的结果。
对图2的情况,应用中间导体定律,高精度数字多用表接受的电压为:
EZ=EY(T1,T3)+EYX(T3,T2)=EY(T1,T2)---------公式2
与式(1)比较,正好相差电测仪器的输入端环境温度T2相对于0℃时的电势:
EY(T1,T0)-EY(T1,T2)=EY(T2,T0)----------------公式3
如果按图2的情况,检定结果低于实际热电偶的电势值,差值为热电偶的环境温度相对于0℃的电势。
对图3的情况,应用中间导体定律,高精度数字多用表接受的电压为:
EZ=EY(T1,T3)+EYX(T3,T0)-EYX(T0,T2)=EY(T1,T0)-EYX(T0,T2)-------公式4
从工时的结果来看,虽然加了冰点,从冰点到高精度数字多用表因为连接了补偿导线进行了反向补偿,最终结果与图2一样,测量值低于实际热电偶的电势值,差值的大小仍然为热电偶的环境温度相对于0℃的电势