JJF1637-2017《廉金屬熱電偶校準(zhǔn)規(guī)范》中要求校準(zhǔn)廉金屬熱電偶時(shí)參考端的連接方法是：將剝?nèi)ソ^緣層的銅導(dǎo)線一端與被校熱電偶參考端連接，置入裝有酒精或變壓器油的玻璃試管內(nèi)，再均勻地插入?yún)⒖级撕銣仄鲀?nèi)。實(shí)際工作中，很多被校熱電偶參考端由于偶絲直徑較粗、較硬、較短等原因，不能直接與銅導(dǎo)線一端連接插入?yún)?/span>考端恒溫器內(nèi)，無法滿足校準(zhǔn)需求，這時(shí)就需要使用補(bǔ)償導(dǎo)線延長被校熱電偶參考端來解決這個(gè)問題。

1、補(bǔ)償導(dǎo)線的用途
根據(jù)熱電偶的連接導(dǎo)體定律，只有選配與熱電偶熱電特性相同的導(dǎo)線與熱電偶連接，將熱電偶參考端延伸到溫度恒定的地方，才能不影響熱電偶的測溫準(zhǔn)確性。因此，若選用普通銅導(dǎo)線連接，會(huì)給測量結(jié)果帶來較大影響，若將熱電偶參考端用相同的材料延長，理論上可以，但會(huì)造成材料的浪費(fèi)，補(bǔ)償導(dǎo)線就是為解決這個(gè)矛盾而產(chǎn)生的。在一定溫度范圍內(nèi)和所連接的熱電偶具有相同熱電特性的廉金屬導(dǎo)線，稱為熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線。它由補(bǔ)償導(dǎo)線線芯、絕緣層和護(hù)套等組成。它的特點(diǎn)是在參考端溫度可能變化的范圍內(nèi)(0℃~100℃或200℃)，由補(bǔ)償導(dǎo)線兩極組成的熱電偶的熱電特性與所配熱電偶熱電特性相同，使得熱電偶回路中加入補(bǔ)償導(dǎo)線后，其熱電勢僅與測量端溫度和補(bǔ)償導(dǎo)線與電測儀器連接處溫度有關(guān)。因此，校準(zhǔn)廉金屬熱電偶時(shí)應(yīng)選用適當(dāng)的補(bǔ)償導(dǎo)線，將其一端與被校熱電偶參考端連接，把被校熱電偶參考端移至補(bǔ)償導(dǎo)線輸出端，另一端與銅導(dǎo)線連接后再插入?yún)⒖级撕銣仄鲀?nèi)，這樣就可以滿足校準(zhǔn)需求。

2、補(bǔ)償導(dǎo)線的常見類型和選用方法
廉金屬熱電偶主要有K、N、E、J、T五種類型，其對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償導(dǎo)線主要有KC、KX、NC、NX、EX、JX、TX七種類型。補(bǔ)償導(dǎo)線型號(hào)及成分見表1。

①延長型和補(bǔ)償型補(bǔ)償導(dǎo)線
補(bǔ)償導(dǎo)線按材料分為延長型和補(bǔ)償型。與所配用熱電偶的熱電極化學(xué)成分相同的補(bǔ)償導(dǎo)線稱為延長型補(bǔ)償導(dǎo)線，用字母“X”附在熱電偶分度號(hào)之后表示，如KX表示K型熱電偶用延長型補(bǔ)償導(dǎo)線。與所配熱電偶的熱電極化學(xué)成分不同的補(bǔ)償導(dǎo)線成為補(bǔ)償型補(bǔ)償導(dǎo)線，用字母“C”附在熱電偶分度號(hào)之后表示，如KC表示K型熱電偶用補(bǔ)償型補(bǔ)償導(dǎo)線。

②精密級(jí)和普通級(jí)補(bǔ)償導(dǎo)線
補(bǔ)償導(dǎo)線按熱電偶特性的允差分為精密級(jí)和普通級(jí)。當(dāng)熱電偶參考端溫度為0℃時(shí)，補(bǔ)償導(dǎo)線的允差在補(bǔ)償導(dǎo)線產(chǎn)品頁面http://prosperiteweb.com/product/242.html有詳盡介紹。JJF1637-2017《廉金屬熱電偶校準(zhǔn)規(guī)范》中明確提出補(bǔ)償導(dǎo)線的技術(shù)要求為(室溫~70℃)時(shí)允許偏差±0.2℃，普通級(jí)補(bǔ)償導(dǎo)線很難滿足技術(shù)要求，因此，校準(zhǔn)廉金屬熱電偶時(shí)應(yīng)選用精密級(jí)補(bǔ)償導(dǎo)線技術(shù)要求。

3、補(bǔ)償導(dǎo)線使用時(shí)的注意事項(xiàng)
①補(bǔ)償導(dǎo)線只能用于校準(zhǔn)2級(jí)廉金屬熱電偶，校準(zhǔn)1級(jí)廉金屬熱電偶時(shí)不能使用補(bǔ)償導(dǎo)線。從原理上講，校準(zhǔn)廉金屬熱電偶是不應(yīng)該使用補(bǔ)償導(dǎo)線的，因?yàn)樾?zhǔn)廉金屬熱電偶的目的是要確定廉金屬熱電偶本身回路中的熱電勢值，從而確定與分度表的誤差，而接入補(bǔ)償導(dǎo)線后，由于補(bǔ)償導(dǎo)線本身存在對(duì)分度表的誤差，會(huì)把補(bǔ)償導(dǎo)線的誤差疊加到被校熱電偶回路中、從而增大校準(zhǔn)誤差，造成錯(cuò)誤判斷。所以對(duì)準(zhǔn)確度要求較高的1級(jí)廉金屬熱電偶，校準(zhǔn)時(shí)是不允許使用補(bǔ)償導(dǎo)線的。

②規(guī)范中提出補(bǔ)償導(dǎo)線的技術(shù)要求為(室溫~70℃)時(shí)允許偏差±0.2℃，這是指補(bǔ)償導(dǎo)線滿足±0.2℃時(shí)，數(shù)據(jù)處理時(shí)不用考慮補(bǔ)償導(dǎo)線的修正值、補(bǔ)償導(dǎo)線無法滿足±0.2℃時(shí)，數(shù)據(jù)處理時(shí)必須考慮補(bǔ)償導(dǎo)線的修正值。同時(shí)，建標(biāo)時(shí)配備的補(bǔ)償導(dǎo)線必須滿足±0.2℃的要求。

③補(bǔ)償導(dǎo)線的使用長度約500mm。

④各種補(bǔ)償導(dǎo)線只能與相應(yīng)型號(hào)的廉金屬熱電偶配用，型號(hào)不一致不能使用。

⑤補(bǔ)償導(dǎo)線有正、負(fù)極之分，使用時(shí)，正、負(fù)極性不得接錯(cuò)，否則不僅起不到補(bǔ)償作用，而且還會(huì)造成更大的測量誤差。
如何判斷補(bǔ)償導(dǎo)線的型號(hào)和極性：將補(bǔ)償導(dǎo)線的兩端各剝?nèi)ヒ恍《谓^緣層，并將兩根導(dǎo)線的一端絞接在一起，然后放入沸水中，兩根補(bǔ)償導(dǎo)線的另一端分別與銅導(dǎo)線連接后插入冰點(diǎn)槽中，再將銅導(dǎo)線引向電測儀器。所測補(bǔ)償導(dǎo)線的熱電勢若與分度表中所列出的某一熱電勢相符合，便可知該補(bǔ)償導(dǎo)線的型號(hào)。據(jù)此，與電測儀器正端連接的電極即為補(bǔ)償導(dǎo)線的正極，與電測儀器負(fù)端連接的電極即為補(bǔ)償導(dǎo)線的負(fù)極。

⑥由于補(bǔ)償導(dǎo)線與廉金屬熱電偶的熱電特性并不完全相同，所以要求連接處的兩個(gè)接點(diǎn)溫度應(yīng)盡量相同，否則將引入測量誤差。

⑦補(bǔ)償導(dǎo)線的絕緣層及護(hù)套應(yīng)避免油漬侵蝕而短路，影響補(bǔ)償導(dǎo)線的正常使用。
作者：中國空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心校準(zhǔn)測試實(shí)驗(yàn)室 陳紫怡、林海航、劉杰偉