Pri merjenju temperature s termopari uporabljamo za povezavo termopara z merilnim inštrumentom kompenzacijske kable. Le-ti so sestavljeni iz pozitivnega in negativnega vodnika, ki sta izdelana iz materiala z enakimi termoelektričnimi lastnostmi, kot jih ima pripadajoči termopar. Ti nadomestni materiali se uporabljajo zato, ker so cenejši in imajo manjšo ohmsko upornost kot materiali za termopare.
Vodniki kompenzacijskih kablov za termopare
Kompenzacijski kabli lahko vsebujejo od enega do dvanajst parov vodnikov. Vodniki so iz masivne žice ali pletenice.
Standardni preseki vodnikov so naslednji:
- pletenica: 0,22 mm2 ali 1,50 mm2,
- trda žica: 1,38 mm2.
Vodniki iz trde žice se v novejšem času opuščajo.
Večji presek žice pomeni manjšo ohmsko upornost in večjo natezno trdnost, kar poviša ceno kabla. Upornost žic v merilni verigi pri novejših elektronskih merilnikih temperature ni pomembna, zato se je smotrno odločiti za kabel s tanjšo žico in kovinskim opletom za povečanje natezne trdnosti. Materiale za kompenzacijske vodnike označujemo z dodatno oznako. Če je material identičen termoparu, ga označimo z X:
Primer: termopar J (Fe-CuNi) pripadajoči kompenzacijski vodnik JX (Fe-CuNi). Nadomestne materiale za termopare označujemo z CA ali CB.
Primer: termopar K (NiCr-Ni) pripadajoči kompenzacijski vodnik KC A (Fe-CuNi) ali pripadajoči kompenzacijski vodnik KC B (Cu-CuNi).
Spodnja tabela podaja materiale po IEC 584 standardu, ki se uporabljajo za izdelavo vodnikov kompenzacijskih kablov:
Tabela 1: Materiali po IEC 584 standardu, ki se uporabljajo za izdelavo vodnikov kompenzacijskih kablov.
Iz tabele je razvidno, da so vodniki za termopare T, E in J iz enakih materialov kot pripadajoči termopari, zato so označeni z TX, EX in JX. Kompenzacijski vodniki za termopare K, R/S in B pa so izdelani iz nadomestnih materialov, ki pa imajo do 200°C enake termoelektrične lastnosti kot pripadajoči termopar. Označeni so z oznako CA ali CB, kar pomeni, da so vodniki izdelani iz nadomestnih materialov.
Izolacije kompenzacijskih kablov
Temperaturno območje uporabe in mehanske lastnosti kompenzacijskih kablov, so odvisne od izolacijskih materialov iz katerih so izdelani kabli. Spodnja tabela prikazuje mehanske lastnosti izolacijskih materialov:
Tabela 2: Mehanske lastnosti izolacijskih materialov.
Tabela podaja mehanske lastnosti materialov, ki se uporabljajo za izdelavo kablov. Tako lahko določimo izolacijski material, iz katerega naj bo narejen kompenzacijski kabel, glede na pogoje njegove uporabe. Zato npr. izberemo kable z izolacijo iz steklenih vlaken za uporabo v suhih prostorih in tam, kjer kabli niso natezno obremenjeni. Če pa so kabli natezno obremenjeni, jim je potrebno dodati kovinski oplet, ki zelo poveča natezno in mehansko trdnost ter omogoči večjo gibljivost kabla. Kovinski oplet ni zaščita pred elektromagnetnimi indukcijskimi motnjami, to zaščito ima kabel z ovojem iz Al folije.
Vrste kablov
Tabela 3: Naljbolj pogosti tipi kablov.
Kako naročamo kable?
1. Izvedba vodnikov: pletenica, trda žica, presek vodnika
Primer: pletenica 2 x 0,22
2. Tip vodnika: npr. merilno mesto imamo izvedeno s termoparom tip J, zato potrebujemo kompenzacijski kabel tip JX.
3. Tip kabla izberemo glede na mehanske, temperaturne in kemijske zahteve, ki jih pogojuje vgradnja kabla. Upoątevati moramo največjo temperaturo, vlažnost, mehanske in kemične vplive, katerim bo izpostavljen kabel.
Primer: kabel bo uporabljen v vlažnem prostoru, pri temperaturi 150°C in obremenjen na upogib. V tem primeru se odločimo za kabel, ki ima izolacijo iz silikonske gume npr. tip
SISI.
Naročilo želenega kompenzacijskega kabla zapišemo: Pletenica 2 x 0,22, JX, tip SISI
Opomba: tehnični podatki v tem članku so približni in so podani le za grobo oceno primernosti kabla.
Elektronika Pahor © 2015