ВЫБОР СЕЧЕНИЯ ТЕРМОЭЛЕКТРОДНОГО ПРОВОДА
На наш взгляд давно существует необходимость в составлении методики выбора сечения термоэлектродного провода для потребителя. В отечественных и зарубежных статьях мы не смогли найти четких рекомендаций по этой теме. В связи с этим, мы решили самостоятельно провести ряд экспериментов на базе нашей лаборатории, отражающих зависимость сечения термоэлектродного провода на вносимую им погрешность при разной длине линии.
При использовании измерительной линии: термопара - термоэлектродный провод – преобразователь (измерительный прибор) основными факторами, влияющими на погрешность измерения температуры, являются:
- Класс точности термопары, ее инерционность, условия установки
- Скорость изменения температуры измеряемой среды
- Погрешность, вносимая термоэлектродным проводом
- Класс точности измерительного преобразователя
В данной статье мы будем рассматривать только погрешность, вносимую термоэлектродными проводами.
Наша методика заключается в одновременном сравнении двух показаний температуры, снимаемых с одной термопары. В первом случае мы измеряем температуру непосредственно на выводах термопары. Во втором – смотрим показания на конце линии термоэлектродного провода, подключённого к термопаре. В это время мы сравниваем значения при разных сечениях и длинах термоэлектродного провода. Свободные концы термопары и термоэлектродный провод находятся при комнатной температуре. В измерительном приборе реализована компенсация холодного спая.
Тип используемой термопары: ТХА(К)
Заданная температура печи – 600 oC
Класс допуска проволоки термоэлектродного провода – 1, тип ХА
Измерительный преобразователь 2ТРМ0-Н.У (выбрали один из простых и недорогих приборов на рынке автоматизации)
|
Сечение провода S, мм2 |
Показания прибора на термопаре tт, oC |
Показания прибора на конце провода tп, oC |
разница показаний t?, oC |
длина линии, м |
|
0,5 |
601,8 |
604,8 |
3,0 |
300 |
|
0,5 |
601,2 |
602,1 |
0,9 |
100 |
|
1,0 |
601,5 |
604,7 |
4,2 |
645 |
|
1,0 |
601,2 |
602,0 |
0,8 |
160 |
|
1,0 |
601,5 |
601,7 |
0,2 |
35 |
|
1,5 |
601,8 |
602,1 |
0,3 |
94 |
|
1,5 |
601,2 |
602,9 |
1,7 |
500 |
|
2,5 |
601,1 |
601,7 |
0,6 |
250 |
Исходя из полученных данных, ясно, что чем больше сечение проводника, тем меньшую погрешность он вносит в измерения. Для длинных измерительных линии необходимо использовать провода большого сечения.
В следующей таблице приведены ориентировочные значения максимальной длины термоэлектродных проводов при разных сечениях. Данные значения должны обеспечивать нахождение измерительного тракта в пределах класса допуска 2 (±4,5 oC при 600 oC) по ГОСТ 6616-94.
|
Сечение провода S, мм2 |
Допуск при 600 oC , oC |
Максимальная длина линии, м |
|
0,5 |
≤ 2,1 |
200 |
|
1,0 |
≤ 2,1 |
400 |
|
1,5 |
≤ 2,1 |
600 |
|
2,5 |
≤ 2,1 |
850 |
Сечение термоэлектродного провода необходимо увеличивать при повышении измеряемой температуры, а также при ужесточении требований по точности измерения.
