El principio y la función del cable de compensación de termopar

Principio del cable de compensación de termopar
Hace unos días, un cliente llamó para preguntar e informó que la medición de la temperatura del termopar era inexacta. Después del análisis de un ingeniero de Shaoxing Zhongyi, se descubrió que la fábrica del cliente usaba termopares de tipo K para medición de temperatura, pero el cable que conecta el termopar con el cable de cobre núcleo de cuarenta canales zyw330rg estaba hecho de alambre de cobre ordinario {{2 {2}}}}. Más tarde, el cliente lo reemplazó con cable de compensación de termopar de tipo K, y la falla se resolvió, lo que resultó en una medición precisa de la temperatura. De hecho, los ingenieros de Shaoxing Zhongyi Electronics Co., Ltd. encontraron en el sitio de construcción que muchos clientes tenían muchos problemas debido al uso incorrecto de los cables de compensación de termopar, como mediciones de temperatura inexactas o fluctuaciones inestables.

Aquí, el editor analizará el principio, la función y el uso de los cables de compensación de termopar para usted.

La diferencia entre el cable de compensación de termopar y el cable general
Los cables de compensación de termopar se utilizan para extender los termopares, es decir, para transmitir señales de termopar, proporcionar una compensación de señal y garantizar una medición precisa de la temperatura. En general, los cables solo pueden cumplir con el propósito de transmitir voltaje y corriente.

Los termopares se han convertido en los sensores de temperatura más utilizados en los campos industriales debido a su bajo costo, un amplio rango de medición de temperatura (especialmente para mediciones de alta temperatura, como las termopares K que pueden medir temperaturas superiores a 1000) y diversas opciones. Los termopares y los cables de compensación correspondientes, los instrumentos de control, los sistemas PLC o los sistemas DCS constituyen sistemas de medición de temperatura del termopar. Después de usar cables de compensación en el circuito de termopar, el valor potencial de termopar solo está relacionado con la temperatura en el extremo de medición y la temperatura en la conexión entre el cable de compensación y el instrumento. La función de los cables de compensación de termopar es extender el electrodo termoeléctrico (es decir, mover el extremo de referencia de termopar) y ahorrar materiales de termopar de alto costo.

Diagrama esquemático de un simple sistema de medición de temperatura termopar

El cable de compensación de termopar es un cable que tiene un valor nominal del potencial termoeléctrico en la comunicación con el termopar coincidente dentro de un cierto rango de temperatura. La siguiente es una breve lista de casos comunes de uso incorrecto de cables compensatorios en sitios industriales, con la esperanza de que todos obtengan algunas ideas después de la lectura.

Al comprender primero el principio, la función, el método de acción y los detalles de los cables de compensación de termopar, podemos utilizar completamente su función. De lo contrario, será contraproducente. Para usar los cables de compensación de termopar correctamente, los profesionales deben comprender los principios de trabajo de los termopares y los cables de compensación, y tienen un fuerte sentido de responsabilidad y una actitud de trabajo grave y realista. En la producción industrial, aunque los termopares se han utilizado ampliamente como sensores de temperatura para la medición y control de la temperatura, las personas también están familiarizadas con esto. Sin embargo, si el método de uso correcto no se usa en detalle, causará una desviación significativa en la medición y control de la temperatura, y en casos severos, causará directamente pérdidas económicas. Por lo tanto, debe tomarse en serio para evitar los errores mencionados anteriormente y garantizar la precisión de la medición de la temperatura del termopar, lo anterior introduce el uso incorrecto de los cables de compensación de termopar. A continuación hay algunos detalles a tener en cuenta durante el uso.

La función del cable de compensación de termopar
Si un termopar utiliza cables ordinarios en lugar de compensar cables, pueden ocurrir situaciones inesperadas.

1. Usando el cable de dos núcleos ordinario como cable de extensión de la señal de termopar, sin cable de compensación

Por ejemplo, en una fábrica de tratamiento térmico en Paojiang, Zhejiang, al usar termopares para la medición de la temperatura, la señal de termopar se conectó directamente al instrumento de la sala de control a través de un cable de cobre de dos núcleo. Durante el uso, hubo ocurrencias frecuentes de piezas de trabajo térmicas no conformes. Más tarde, un técnico de Shaoxing Zhongyi inspeccionó el sitio y descubrió que la razón de las piezas de trabajo defectuosas se debió a la desviación de la temperatura de enfriamiento. La medición inexacta de la temperatura de enfriamiento se debió al uso de cables comunes en lugar de compensar los cables con las marcas de escala correspondientes en el sistema de medición de temperatura de termopar, lo que resulta en una medición de temperatura inexacta.

De acuerdo con el principio de medición de temperatura del termopar, el potencial termoeléctrico del circuito termopar está relacionado con la temperatura medida y la temperatura del terminal de referencia del termopar. La temperatura del terminal de referencia de termopar (que se refiere a la temperatura en la caja de unión termopar) instalada en el sitio de uso varía con la temperatura ambiente y no puede ser constante. En el caso de las fluctuaciones de temperatura en el extremo de referencia del termopar, se utilizan cables de compensación para extender el extremo de referencia a un entorno con temperatura relativamente estable o lejos de la fuente de calor para compensar los errores causados ​​por los cambios de temperatura en el extremo de referencia del termopar. Los cables ordinarios pueden transmitir el valor de la señal de MV generado durante la medición de la temperatura del termopar, pero no pueden compensar la extensión de la temperatura de referencia del termopar a la sala de control del instrumento, lo que resulta en una compensación de temperatura inexacta en el sistema de medición de temperatura de termopar. Método correcto: la transmisión de la señal del termopar debe usar cables compensantes del modelo correspondiente de termopar, y tiene prohibido usar cables ordinarios en lugar de compensar cables.

2. Mezclar termopares con diferentes números de división y alambres de compensación introduce errores de medición

Una determinada unidad utilizó termopares de tipo S para medir la temperatura del horno. Aunque el personal en el sitio sabía que los termopares deben usar cables de compensación, no eligieron los cables de compensación correctos y adecuados. En su lugar, utilizaron cables de compensación de termopar de tipo K en stock para conectar la señal de termopar de platino de platino 10 al instrumento. Durante el uso, descubrieron que la temperatura real del horno se desvió enormemente del valor medido. Llamaron a Shaoxing Zhongyi, y después del análisis técnico por Shaoxing Zhongyi Company, los cables de compensación fueron reemplazados por SC. La medición de temperatura volvió a la normalidad.

De acuerdo con las regulaciones de la administración estatal para la supervisión de calidad, la inspección y la cuarentena, el potencial termoeléctrico y el error permitido de los cables de compensación de termopar deben cumplir con las disposiciones de JJG 351-1996 Regulaciones de verificación para termococes de metal de bajo costo para el trabajo y los estándares relevantes. El potencial termoeléctrico generado por los cables de compensación de termopar correspondiente a diferentes números de división es diferente a la misma temperatura ambiente. La mezcla de termopares con diferentes números de división y cables de compensación de termopar inevitablemente introducirá errores de compensación de temperatura de referencia de termopar en el sistema de medición de termopar. Método correcto: todo tipo de cables de compensación de termopar deben coincidir con termopares con las marcas de escala correspondientes.

Los tipos de cable de termopar y de compensación no coinciden

3. La capa de aislamiento del cable de compensación de termopar está dañada

Durante el cableado e instalación de termopares, puede ocurrir un desgaste ocasional de la capa de aislamiento en la salida de la caja de unión termopar y otras partes del cable compensador. El fenómeno de falla se manifiesta a medida que las lecturas de temperatura del instrumento o sistema DCS son generalmente más bajas.

Método correcto: encuentre la capa de aislamiento dañada del cable de compensación de termopar, realice un tratamiento de aislamiento nuevamente y restaura el valor de reflexión normal del instrumento de control o la grabadora sin papel.

4. Las polaridades positivas y negativas del cable de compensación termopar se invierten, lo que introduce errores de medición

Después de reemplazar el termopar en el sitio, una cierta planta química experimentó una desviación significativa entre el valor de medición de temperatura y la temperatura real, que era involuntariamente alta o baja. Después de una cuidadosa inspección, se descubrió que se invirtió la polaridad del termopar y el cable de compensación. Después de ajustar el cable de compensación de acuerdo con la polaridad, se eliminó la falla.

También hay un dispositivo de horno de esferoidización recientemente introducido en una empresa de producción de tuberías de acero. Debido a que el personal de instalación que revertía los polos positivos y negativos de los termopares y la falta de conocimiento entre los usuarios del equipo, más de 20 puntos de medición de temperatura del dispositivo fueron desechados en el horno debido a la temperatura incorrecta del horno durante el trabajo, lo que resultó en pérdidas económicas directas de más de un millón de yuanes. Las lecciones aprendidas son profundas.

Método de cableado del cable de compensación de termopar

Los termopares y los cables de compensación de termopar tienen polos positivos y negativos. Cuando se invierte el cable de compensación, hay un cambio significativo en el valor mostrado del instrumento de registro de temperatura sin papel

A, después de revertir la polaridad del cable de compensación, cuando la temperatura en la conexión entre el termopar y el cable de compensación es más alta que la temperatura en la sala de control, el instrumento refleja una temperatura más baja que la temperatura medida real.

B, después de revertir la polaridad del cable de compensación, cuando la temperatura en la conexión entre el termopar y el cable de compensación es más baja que la temperatura en la sala de control, el instrumento refleja una temperatura más alta que la temperatura medida real.

C, después de revertir la polaridad del cable de compensación, cuando la temperatura en la conexión entre el termopar y el cable de compensación está en comunicación con la temperatura en la sala de control, el instrumento refleja la temperatura en la comunicación con la temperatura real.

Se ha demostrado teóricamente que el error causado por revertir la polaridad del cable de compensación de termopar durante el uso es aproximadamente el doble que no usar el cable de compensación.

La capa de aislamiento positiva de los cables compensantes para diferentes modelos de termopares es de color rojo, mientras que la capa de aislamiento negativo es de color diferente. El modelo de cable de compensación se puede distinguir en función del color de la capa de aislamiento.