常用测温仪表及连接方法

热电偶测得的温度数值，要通过测温计仪表进行显示和记录，常用测温显示仪表的型号及应用范围见表10-17，下面对常用的记录仪表分别作简要的介绍。

表10-17　常用测温显示仪表的型号及应用

（一）动圈式温度仪表

动圈式温度仪表是我国自行设计的新型磁电式计仪表，依其所配测温元件的不同，可分为毫伏（配热电偶或辐射感温器）和不平衡电桥（配热电阻）两种类型，统称为XC系列仪表。有指示型和调节型之分，XCZ为指示型，仅能测量指示温度。XCT为调节器，除能测量指示温度外，还可以调节温度。这种仪表的精度虽不太高（1%），但结构简单，价格低廉，所以他在热处理工程中得到了广泛的应用。

一般的安装和使用注意事项在产品说明书中均有介绍，这里着重说明以下几点。

1.外线电阻必须符合仪表的要求

配热电偶的动圈仪表刻度盘的左上角注明有外线电阻的数值（15Ω），是指仪表外部测量线路的全部电阻值，即热电偶的电阻、补偿导线的电阻、外线调整电阻的总和应为15Ω。一般是通过改变外线调整电阻的锰铜线长度来满足此项要求。其阻值是否等于15Ω直接影响测温准确度。需指出的是热电偶电阻应为工作温度下的阻值，这对铂铑-铂热电偶尤为重要，如1m长的铂铑-铂热电偶，插入深度为0.5m时，在0℃时约为1Ω，而在1300℃时，电阻则达到5Ω左右。

2.机械零点的正确调整

仪表的零位调节器，用以调节机械零点，所谓调节机械零点，就是当仪表的电气线路没有接通时，应该使指示针指在刻度起始值上。如果要通过调节指示器起始位置的办法消除热电偶冷端温度变化的影响，那么，就应旋动零位调器。对于EU分度的仪表，机械零点可调至热电偶冷端温度值，对于LB、EA分度的仪表，应调至热电偶常测温度的补正系数K乘上冷端温度的值，不同热电偶的系数K值见表10-18。

表10-18　常用热电偶的K值

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3.接线

测量线的连接，热电偶补偿导线的正负极必须与仪表接线柱上的“+、-”标志相对应。当补偿导线的极性不易辨别时，可将一端与仪表相接，另一端扭在一起并稍稍加热，若仪表指示针向刻度增大方向移动，则说明接线正确。然后将调好的外线调整电阻接于“-”与另一相邻端子上。

控制线的连接：将控制柜的控制线接于仪表中的“中”、“低”端子，即利用仪表“中-低”触点的开合来控制中间继电器的动作，实现对电炉温度的通断控制。

电源线的连接：仪表电源电压为220V，火线接入“220V”端子，中线接于“0”端子，标有接地符号的端子应可靠接地（单独埋设地线），不允许与电源中线相接。

（二）直流电位差计

直流电位差计（以下简称电位差计）是一种利用电压平衡原理而进行测量的精密仪器，在热处理车间和实验室中，主要用来精确测量热电偶的热电势和校准毫伏计及电子电位差计。此外，还可用来测量直流电压，直流电流及电阻等。

电位差计种类繁多，依其测量回路电阻值之大小可分为高阻及低阻两类。用来测量内阻较小的电源电动势（如热电偶）及较小电阻上的电压降用低阻电位差计，测量回路的阻值在1000Ω以下，如UJ1、UJ31、303等。现场常用便携式电位差计的检流计，标准电池、干电池和主体部分在一起，其测量精度稍低。

（三）电子电位差计

电子电位差计也是一种测量热电势的仪表，它比动圈式温度指示调节仪结构复杂一些，但测量精度高，有的还能自动记录和控制加热炉温度的变化，因而在热处理生产中的应用也日益广泛。目前由于半导体工业的迅速发展，晶体管式的逐渐增多。电子电位差计的标尺刻度有温度和毫伏两种，但以温度刻度为最多，常标以“℃”和LB、EU、EA符号，表明所配热电偶的种类。毫伏刻度标以mV符号。

现以XWB—101型为例简述电子电位差计的工作情况。直流电位差计是一种以检流计为“检零”机构的手动测量仪表，而电子电位差计实际上是以放大器作“检零”机构的自动平衡式测时仪表，主要由测量桥路、振动变流极、电压放大器、功率放大器、可逆电动机和指示记录机构以及调节机构所组成。其工作原理如下：当热电偶产生的热电势Et，送入测量桥路与其两端电压E0进行比较时，若Et＜E0，其差值E=E0-Et谓之不平衡电压。振动变流极将此直流的不平衡电压ΔE变成50周秒的交流电压，晶体管放大器将这一微弱信号进行电压放大和功率放大后，推动可逆电动机朝着使测量桥路趋于平衡的方向转动，直至ΔE趋近于零，电桥达到平衡位置时，可逆电动机才停止转动。但是这种平衡只是暂时和相对的。热电势Et和桥路电压E0这对矛盾着的双方，热电势Et是矛盾的主导方面；比如，随电炉温度的升高，热电偶的热电势Et增大，Et＞E0，从而破坏了上述的平衡状态，可逆电动机又要向相反方向转动，直到电桥达到新的平衡位置为止。

在可逆电动机转动的过程中，同时还经一套减速齿轮带动指示与记录机构对实际炉温进行指示和记录。记录纸以24h一周的转速，由同步电动机拖动，为了能自动控制温度可逆电动机又带动调节机构。当炉温达到给定值时，调节机构的齿圈使微动开关开断，从而使接触器失电，电阻炉停止供电。炉温下降后，可逆电动机反转，又将微动开关压合，使接触器通电，又重新给电阻炉供电，如此往复循环。