Подбор типа провода для удлинения термопары

В промышленной сфере, чтобы следить за точностью термической выработки нагревателя и набора температуры определенного узла оборудования обычно используют термопары. Но, случается так, что длины ее проводков недостаточно для того, чтобы в точности провести измерения конкретной зоны. С такой целью прибегают к удлинению термопары за счет термокомпенсационных проводов. Казалось бы, что все так легко, но не каждый материал удлинения в итоге способен выявить точные показатели измерений. Чтобы понимать, как разрешить данную задачу быстро и без проблем предлагаем рассмотреть в качестве наглядного пособия несколько вариантов удлинения термопары.

Каждый контур термопары имеет горячий (на участке замера температуры) и холодный спай (в зоне подключения измерительного устройства). Такая особенность является неизбежной в формовании замкнутого измерительного контура, в котором использованы металлические провода разного состава. Те, кому приходилось сталкиваться с измерением температур за счет термопары, прекрасно понимают, что показатели ее измерений основываются на разнице между напряжениями двух разных сплавов.

Целью большинства инструментов по замеру температуры является ее определение в определенных местоположениях, эффект холодной спайки в таких случаях компенсируется всеми возможными средствами. Например, добавлением в контур некоторого компенсаторного напряжения или прибегая к программным алгоритмам. Чтобы компенсация была максимально эффективной ее механизм должен в точности уметь определять температуру места нахождения. Данный факт настолько очевиден, что и упоминать о нем, наверное, не обязательно. Но, что не является таким же очевидным, этот вопрос должен разрешаться использованием проводов с определенных сплавов в контуре термопары. Чтобы иметь правильное представление об этом, предлагаем рассмотреть простой метод установки термопары типа К с ее непосредственным соединением к термометру за счет собственных длинных проводков:

Как и все современные приборы, изображенный объект имеет помимо термопары специальный термистор для определения термического состояния терминала. К термистору подключены проводки термопары. В соответствии с этим, прибор выдает компенсирующее напряжение для отображения температурных значений именно того участка где идут измерения. Теперь наглядно просмотрим подключение того же типа термопары, но с удлиненным медным кабелем (в составе находятся два провода) к терминалу индикатора:

Несмотря на то, что кроме вида соединительных проводков ничего не было поменяно, месторасположение холодной спайки полностью поменялось. Холодный спай теперь находится на терминале, который установлен в зоне совершенно другой температуры, чем измеряет термистор индикатора. Полученные данные говорят о том, что компенсации холодного спая не произойдет.

Единственным практическим методом ухода от этой проблемы будет удержание холодного спая в том месте, где он должен быть. Если в обязательном порядке для присоединения термопары к объекту измерения, размещенному на далеком от нее расстоянии должны использоваться удлиняющие провода, то они должны относиться к типу, который не образует дополнительные соединения разных по составу металлов в голове термопары, а сформирует лишь одно такое соединение на терминале устройства.

Очевидным будет использование удлиненных проводов из того же материала из которого состоят и сами провода термопары. А конкретней, для термопары типа К должны быть применены удлиняющие провода принадлежащие к типу К:

Единственным минусом данного способа подключения является потенциальный расход кабеля материала термопары. Зачастую это можно заметить у некоторых типов термопары, где применяются несколько экзотические виды материалов. Экономичнее в таком случае использовать проводки из более дешевых составов, но обладающих такими же термическими и электрическими характеристиками в более узком диапазоне температур, в которых применим удлиненный кабель. Таким образом, можно получить очень широкий выбор сплавов из металла, которые будут существенно меньше стоить, чем используемые в термопарах.

Широкий ассортимент различных термопар на основе металлов с высокой проводимостью, таких как железо, никель, медь, хром, алюминий, платина, родий и их сплавы доступен для различных применений. Иногда конкретная термопара выбирается исключительно потому, что она работает точно для определенного температурного диапазона, но условия, при которых она должна четко выдавать информацию о температуре, также могут влиять на выбор (например, материалы в термопаре могут быть немагнитными, неагрессивными или устойчивыми к воздействию определенными химическими веществами). Если вам необходима консультация по подбору самого подходящего типа термопары и удлиняющих проводов под ваши конкретные задачи обращайтесь к специалистам Элемаг ТПК. Мы с удовольствием поможем вам подобрать правильный тип материалов, которые позволят проводить высокоточное измерение температуры в любых точках нагрева. У нас вы можете найти все самое необходимое не только по контролю и измерению температуры, но и для высокоточного и надежного нагрева.