工业热电偶检定过程中参考端温度补偿分析

　　温度是国际单位制中 7 个基本物理量之一，温度参数的测量是火力发电厂中机组安全经济运行的保证，温度计量量值传递的准确可靠是电力系统计量工作者的重要职责。在温度计量中，热电偶是目前应用最广泛的感温元件之一，检定工业热电偶的过程中存在参考端温度不稳定，测量数据不准确，检定结果无法判断的问题，利用补偿导线法和参考端温度补偿器法可以解决这一问题。

　　1 热电偶测温原理

　　热电偶测温原理如图1。热电偶是由两种不同金属或合金 A、B 组成的闭合回路，A、B 称为热电极，他们一端焊接成接点1 称为测量端，另一端 2称为参考端，测温时，将热电偶的测量端 1 置于被测温场中，参考端 2 恒定在某一温度下(通常为0 ℃)，然后通过连接导线与测量仪表相连。由于热电偶两端所处温度不同，根据热电效应原理在热电偶回路中就会产生热电动势 EAB(t，t₀)

式中：E_AB— 热电偶回路的总热电动势(mV);

　　e_AB(t)— 热电偶测量端的热电动势(mV);

　　e_AB(t₀)— 热电偶参考端的热电动势(mV);

　　t — 热电偶测量端温度(℃);

　　t₀— 热电偶参考端温度(℃)。

　　E_AB(t，t₀)在参考端温度保持恒定时只与测量端温度的大小有关，随测量端温度的变化而变化，这时用测量仪器测得热电动势的数值就是以参考端温度为起点，参考端温度到测量端温度所对应的电势值。

　　在热电偶的检定过程中，检定装置一般要求安装在远离热源和环境温度较稳定的地方，被检热电偶的测量端则必须置于检定炉最高温区，而实际检定工作中参考端距检定炉很近，加之有些热电偶长度有限，甚至参考端就在炉口，若用普通铜导线与检定装置的测量仪表相连接，则热电偶参考端温度较高且不稳定，给检定中测量结果带来误差。为了消除此项误差，必须把热电偶参考端的温度恒定。补偿导线和参考端补偿器的接入解决了这一问题。

　　2 参考端温度补偿方法介绍

　　2.1 补偿导线法

　　补偿导线法是用补偿导线将热电偶的参考端引到环境温度比较稳定的地方，再进行参考端温度补偿。补偿导线在检定装置测量回路中的连接方法见图2。

　　补偿导线是一种廉金属导线，它的特点是在参考端温度可能的变化范围内，由补偿导线两极组成的热电偶的热电特性与所配热电偶的热电特性相同，即：

式中：E_A'_B' — 补偿导线在温度为tn时的热电动势(mV);

　　E_AB— 热电偶在温度为tn时的热电动势(mV)。