Der Thermoelement-Ausgleichsdraht ist eine Schlüsselkomponente, die Thermoelemente und Messgeräte verbindet. Seine Hauptfunktion besteht darin, das kalte Ende des Thermoelements in eine temperaturstabile Umgebung zu bringen und Messfehler auszugleichen, die durch Temperaturänderungen am kalten Ende verursacht werden. Die richtige Auswahl ist die Grundlage für die Gewährleistung der Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Stabilität des gesamten Temperaturmesssystems. Eine falsche Auswahl kann zu zusätzlichen Fehlern und sogar zu Messfehlern führen. Im Folgenden finden Sie eine Auswahlhilfe basierend auf Kernelementen.
1. Zuordnung der Abteilungsnummern: Das erste Prinzip der Auswahl
Die Auswahl der Kompensationsdrähte muss genau mit den Skalenmarkierungen der angeschlossenen Thermoelemente übereinstimmen. Dies ist der grundlegendste und am häufigsten übersehene Punkt. Gängige Thermoelement-Kalibriermarken wie K-Typ, S-Typ usw. haben entsprechende Kompensationsdrahtmodelle (normalerweise beginnend mit dem Buchstaben C, wie K, SC usw.). Thermoelemente mit unterschiedlichen Teilungsmarkierungen haben sehr unterschiedliche thermoelektrische Eigenschaften (die Beziehung zwischen thermoelektrischem Potenzial und Temperatur). Die Verwendung nicht übereinstimmender Ausgleichsdrähte ist gleichbedeutend mit der Einführung neuer und falscher thermoelektrischer Materialien in den Stromkreis, was zu irreparablen systemischen Abweichungen führt. Daher ist es vor der Beschaffung und dem Bau erforderlich, zunächst die genaue Teilungszahl des Thermoelements zu bestätigen.
2. Auswahl der Genauigkeitsstufe: nach Bedarf
Kompensationsdrähte werden aufgrund ihrer thermoelektrischen Eigenschaften üblicherweise in Präzisionsdrähte (üblicherweise als „Qualität“ bezeichnet) und Normaldrähte unterteilt. Präzisionsdrähte haben kleinere Toleranzen und eignen sich für Labore, messtechnische Kalibrierungen oder kritische Prozesskontrollpunkte, die eine hohe Messgenauigkeit erfordern. Die normale Ebene kann die routinemäßigen Überwachungsanforderungen der meisten industriellen Prozesse erfüllen. Bei der Auswahl sollte eine Abwägung vorgenommen werden, die auf den Gesamtgenauigkeitsanforderungen des Messsystems, der Bedeutung der Prozesskontrolle und dem Kostenbudget basiert. Bei der Übertragung über weite Entfernungen oder in Situationen, in denen kleine Temperaturunterschiede empfindlich sind, wird empfohlen, der Verwendung von Präzisionsprodukten Vorrang zu geben, um kumulative Fehler zu reduzieren.
3. Umweltaspekte: Bestimmen Sie die Struktur und den Mantel des Drahtes
Die Arbeitsumgebung von Kompensationsdrähten wirkt sich direkt auf deren Lebensdauer und Signalqualität aus, und die Kernstruktur und das Außenmantelmaterial des Leiters müssen entsprechend der tatsächlichen Situation ausgewählt werden.
Temperaturbereich: Der Ausgleichsdraht selbst hat einen zulässigen Arbeitstemperaturbereich, der normalerweise in hitzebeständige Verwendung (z. B. -40 Grad bis +200 Grad und mehr) und allgemeine Verwendung (z. B. -20 Grad bis +70 Grad) unterteilt wird. Es muss sichergestellt werden, dass die Umgebungstemperatur entlang des Kabelverlegepfads (insbesondere in der Nähe der Wärmequelle) innerhalb des Nennbereichs liegt, da sonst die Isolierschicht schnell altert und die thermoelektrischen Eigenschaften abweichen.
Mechanische und chemische Umgebung: Für Situationen, die häufige Bewegungen und Biegungen erfordern (z. B. beim Anschließen mobiler Geräte), sollten für eine bessere Flexibilität mehradrige, dünndrähtige Leiter ausgewählt werden. In Umgebungen, in denen es zu Ölflecken, Feuchtigkeit oder chemisch korrosiven Gasen kommen kann oder in denen eine Installation im Freien erforderlich ist, ist es notwendig, Mantelmaterialien mit entsprechenden Eigenschaften wie Ölbeständigkeit, Flammwidrigkeit, Wasserdichtigkeit und UV-Beständigkeit auszuwählen (für trockenes PVC, Fluorkunststoff und andere Mantelmaterialien sollten sie entsprechend ihren Eigenschaften ausgewählt werden), um physikalischen und chemischen Schutz zu bieten. Abschirmungsanforderungen: An Industriestandorten mit starken elektromagnetischen Störungen (z. B. in der Nähe von Frequenzumrichtern und Hochleistungsmotoren) sollten Kompensationsdrähte mit metallgeflochtenen Abschirmschichten ausgewählt werden, um Gleichtaktstörungen zu unterdrücken und die Übertragungsqualität schwacher thermoelektrischer Signale sicherzustellen. Die Abschirmschicht sollte am Instrumentenende gut geerdet sein.
4. Länge und Drahtdurchmesser: Reduzieren Sie die Signaldämpfung und den Druckabfall
Der Widerstand eines Drahtes nimmt mit der Länge zu, und ein übermäßiger Schleifenwiderstand kann sich geringfügig auf die Messung bestimmter Instrumente auswirken, insbesondere bei Instrumenten mit beweglicher Spule alter Bauart. Um den Verkabelungsabstand einzuhalten, sollte die Länge des Kabels nicht zu lang sein und es sollte ein angemessener Spielraum vorhanden sein, um ein Ziehen zu vermeiden. Für den Drahtdurchmesser gibt es in der Regel Standardangaben. Bei der Übertragung über große Entfernungen (z. B. über 50 Meter) kann es sinnvoll sein, Produkte mit etwas größeren Aderdurchmessern zu wählen, um den Leitungswiderstand zu verringern. Zusammenfassend ist die Auswahl von Thermoelement-Kompensationsdrähten ein systematischer Abstimmungsprozess. Die richtigen Schritte sollten sein: Zuerst die Indexnummer des Thermoelements sperren, dann den Pegel entsprechend den Messgenauigkeitsanforderungen auswählen, die Drahtstruktur und den Manteltyp basierend auf der tatsächlichen Verlegeumgebung bestimmen und schließlich die Länge und den Drahtdurchmesser basierend auf der Übertragungsentfernung bestätigen. Nur wenn dieser Prozess befolgt wird, kann ein präziser, stabiler und langlebiger Temperaturmesskreis aufgebaut werden.
