一种热电偶冷端补偿装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种热电偶冷端补偿装置，热电偶与导线接点处增加两支电阻型测温PT100，并使用高温导线连接到仪表上。既解决了热电偶冷端变化也可以正常测温的问题，也有效地避免了高温下补偿导线无法使用的情况，能广泛适用于温度测量技术领域。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种温度测量装置，尤其是涉及一种热电偶冷端补偿装置。
技术介绍
温度测量应用中有多种类型的变送器，热电偶是最常用的一种，可广泛用于汽车、家庭等领域。与RTD、电热调节器、温度检测集成电路(IC)相比，热电偶能够检测更宽的温度范围，具有较高的性价比。另外，热电偶的牢固、可靠性和快速响应时间使其成为各种工作环境下的首要选择。当然，热电偶在温度测量中也存在一些缺陷，例如，线性特性较差。虽然它们与RTD、温度传感器IC相比可以测量更宽的温度范围，但线性度却大打折扣。除此之外，RTD和温度传感器IC可以提供更高的灵敏度和精度，可理想用于精确测量系统。热电偶信号电平很低，常常需要放大或高分辨率数据转换器进行处理。如果排除上述问题，热电偶的低价位、易使用、宽温度范围使其得到广泛使用热电偶是差分温度测量器件，由两段不同的金属/合金线构成，一段用作正端，另一段用作负端。K、S、R、B为四种最常用的热电偶类型，每种热电偶在其规定的温度范围内具有独特的热电特性。如图I所示，常见的热电偶配置由两条线连接在一端，每条线的开路端与铜恒温线连接，是一种最常见的热电偶应用。该配置中引入了第三种金属(中间金属)和两个额外的节点。本例中，每个开路端与铜线电气连接，这些连线为系统增加了两个额外节点，只要这两个节点温度相同，中间金属(铜)不会影响输出电压。这种配置允许热电偶在没有独立参考结点的条件下使用。VOUT仍然是热端与冷端温度之差的函数，与Seebeck系数有关。然而，由于热电偶测量的是温度差，为了确定热端的实际温度，冷端温度必须是已知的。冷端温度为0°C (冰点)时是一种最简单的情况，如果Tc = (TC，则Vqut = VH。这种情况下，热端测量电压是结点温度的直接转换值。美国国家标准局(NBS)提供了各种类型热电偶的电压特征数据与温度对应关系的查找表。所有数据均基于0°C冷端温度。利用冰点作为参考点，通过查找适当表格中的Vh可以确定热端温度。在热电偶应用初期，冰点被当作热电偶的标准参考点，但在大多数应用中获得一个冰点参考温度不太现实。如果冷端温度不是0°c，那么，为了确定实际热端温度必须已知冷端温度。考虑到非零冷端温度的电压，必需对热电偶输出电压进行补偿，即所谓的冷端补\-ZX O热电偶材料一般都比较贵重，特别是采用贵金属时，而测温点到仪表距离都很远，节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶冷端(自由端)延伸到温度比较稳定控制室内，连接到仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线作用只起延伸热电极，使热电偶冷端移动到控制室仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温影响，不起补偿作用。，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度to幸(TC时对测温影响。使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端温度不能超过100°c。这使得补偿导线的使用受到了很大的限制，对于高温环境更是无法使用。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种热电偶冷端补偿装置，既解决了热电偶冷端变化也可以正常测温的问题，也有效地避免了高温下补偿导线无法使用的情况，本技术的技术方案如下一种热电偶冷端补偿装置，热电偶与导线接点处增加两支电阻型测温PT100，PTlOO的焊接点与高温导线连接并延伸到仪表上。进一步优选，所述两支电阻型测温PT100，一支为主控PT100 (I)，另一支为副控PT100 (2)，两支PT100都放置在近电路板的中心位置。进一步优选，设有PCB电路板固定孔4，PCB电路板8与陶瓷板6之间用不锈钢螺丝通过螺丝孔7连接。进一步优选，设有装置跟外界的安装孔5。进一步优选，设有高温线穿过的穿线孔3，起到固定的作用。本技术通过数据换算和查找对应温度表计算出热点的准确温度。本技术与现有技术相比其有益效果本技术冷端的温度采用两支PT100的平均值，这样既保证了温度的精确性，还可以防止因PT100损坏而出现测量偏差，当两支PT100数值偏差过大时可以及时检修，使用高温导线进行连接减少了因长时间高温对导线老化的影响。以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细地说明。图I为本技术的结构示意图；图2为本技术的纵向剖面图；图3为本技术的横向剖面图。具体实施方式参照附图说明图1，一种热电偶冷端补偿装置，热电偶与导线接点处增加两支电阻型测温PT100，并使用高温导线连接到仪表上。所述两支电阻型测温PT100，一支为主控PT100，另一支为副控PTlOO，两支PT100都放置在近电路板的中心位置，是为了更准确的测量热电偶冷端的温度，PTioo通过高温导线连接的仪表上，根据其电阻值的不同可通过国标值表查出冷端节点的温度，图I中L+S+C+BC+BL+BS+BC+B为热点偶的正极冷端接点，L-S-C-BC-BL-BS-BC-B 为热点偶的负极冷端接点，(S+S-) (C+C-) (BL+BL-) (BS+BS-)(BC+BC-)为六根不同的热电偶，(BC+BC-)与(BC+B BC-B)为同一只热电偶，为方便接线而通过电路板引出的接线端，PT+PT-为PT100的焊接点，焊接点与高温导线连接并延伸到仪表上，PCB-2孔是PCB电路板与陶瓷板之间固定用的PCB电路板固定孔4，通过螺丝孔7两者用M4不锈钢螺丝连接。BWH-I BWH-2为装置跟外界的安装孔5。下面的穿线孔3为高温线的穿过孔，起到固定的作用。参照图2，主要展示了 PCB电路板8与陶瓷板6之间的连接，瓷板设计了凹槽来固定M4的不锈钢螺丝帽，与热偶冷端接的的M4不锈钢螺丝一起来固定热偶接头，同时PCB电路板8与陶瓷板6之间也是通过底部凹槽的M4不锈钢螺丝帽与螺丝固定在一起了。参照图3，是从侧面展示出各个冷端固定用的M4不锈钢螺丝帽和M4不锈钢螺丝的位置。本技术装置的使用过程中的注意事项I.本技术装置主要用于热电偶与仪表的连接，但要求仪表必须具备PT100的计算补偿功能，2. PCB电路板的耐温也有要求，固本装置的使用条件不可超过电路板的耐温极限。3.本装置一般用在变温环境中，由于物体本身存在热胀冷缩的特性，固在使用一段时间后要及时检查螺丝是否有松动，防止因螺丝松动出现故障。通过数据换算和查找对应温度表计算出热点的准确温度。首先通过模数转换，可以直接求出热偶的热端电压为EabU, to)，以及利用PtlOO测量的冷端温度为to°c。利用得到的室温值，通过反查热电偶温度表得出了相应的冷端电压补偿值Eab (t0，O)；根据热偶的中间温度定律Eab (t, O) = E(t, t0)+Eab (t0, O)求出Eab (t，O)，通过查热偶表如表I所示，得到精确的温度。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热电偶冷端补偿装置，其特征在于，热电偶与导线接点处增加两支电阻型测温PT100, PTlOO的焊接点与高温导线连接并延伸到仪表上。2.根据权利要求I所述的热电偶冷端补偿装置，其特征在于，所述两支电阻型测温PT100, 一支为主控PT100 (I)，另一支为副控PT100 (2)，两支PT100都放置在近电路板的中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明利，
申请(专利权)人：刘明利，
类型：实用新型
国别省市：