Der Kompensationsdraht besteht aus zwei Drähten mit einer Isolierschicht, deren Nennwert der Thermospannung des zugehörigen Thermoelements in einem bestimmten Temperaturbereich (0–100 °C) entspricht. Er kompensiert Fehler aufgrund von Temperaturänderungen an der Messstelle. Im Folgenden werden die Materialien, Funktionen und Klassifizierungen von Thermoelement-Kompensationsdrähten erläutert.
1. Aus welchem ​​Material besteht der Thermoelement-Kompensationsdraht?
Der allgemeine Ausgleichsdraht erfordert, dass die positiven und negativen Elektroden aus den gleichen Materialien wie die positiven und negativen Elektroden des Thermoelements bestehen. Thermoelemente vom Typ K bestehen aus Nickel-Cadmium (positiv) und Nickel-Silizium (negativ). Daher sollten gemäß der Norm Ausgleichsdrähte aus Nickel-Cadmium-Nickel-Silizium verwendet werden.
2. Welche Funktion hat der Thermoelement-Kompensationsdraht?
Es dient dazu, die heiße Elektrode, also das kalte Ende des mobilen Thermoelements, zu verlängern und mit dem Anzeigegerät zu verbinden, um ein Temperaturmesssystem zu bilden. Dies entspricht der nationalen Norm IEC 584-3 „Thermoelement Teil 3 – Kompensationsdraht“. Die Produkte werden hauptsächlich in verschiedenen Temperaturmessgeräten eingesetzt und finden breite Anwendung in der Kernenergie, der Erdöl-, Chemie-, Metallurgie- und Energiewirtschaft.
3. Klassifizierung von Thermoelement-Kompensationsdrähten
Prinzipiell unterscheidet man zwischen Verlängerungs- und Kompensations-Thermoelementen. Die nominelle chemische Zusammensetzung des Legierungsdrahts beim Verlängerungs-Thermoelement entspricht der des angepassten Thermoelements, daher ist auch das thermoelektrische Potenzial identisch. Es wird im Modell mit „X“ dargestellt. Die nominelle chemische Zusammensetzung des Legierungsdrahts beim Kompensations-Thermoelement ist ebenfalls identisch. Es unterscheidet sich vom angepassten Thermoelement, jedoch liegt sein thermoelektrisches Potenzial im Arbeitstemperaturbereich nahe am nominellen Wert des angepassten Thermoelements. Dieses Thermoelement wird im Modell mit „C“ dargestellt.
Die Kompensationsgenauigkeit wird in Standard- und Präzisionsgenauigkeit unterteilt. Der Fehler nach der Kompensation ist bei Präzisionsgenauigkeit in der Regel nur halb so groß wie bei Standardgenauigkeit. Präzisionsgenauigkeit wird üblicherweise in Bereichen mit hohen Anforderungen an die Messgenauigkeit eingesetzt. Beispielsweise beträgt die Toleranz für Kompensationsdrähte der S- und R-Teilungsnummern bei Präzisionsgenauigkeit ±2,5 °C und bei Standardgenauigkeit ±5,0 °C. Bei Kompensationsdrähten der K- und N-Teilungsnummern beträgt die Toleranz bei Präzisionsgenauigkeit ±1,5 °C und bei Standardgenauigkeit ±2,5 °C. In der Modellbeschreibung wird die Standardgenauigkeit nicht gekennzeichnet, die Präzisionsgenauigkeit wird mit einem „S“ versehen.
Anhand der Betriebstemperatur wird zwischen allgemeiner Verwendung und hitzebeständiger Verwendung unterschieden. Die Betriebstemperatur für allgemeine Verwendung liegt bei 0 ~ 100 °C (einige wenige bei 0 ~ 70 °C);
Darüber hinaus kann der Drahtkern in einadrige und mehradrige (weiche) Kompensationsdrähte unterteilt werden und je nachdem, ob er über eine Schirmschicht verfügt, in gewöhnliche und geschirmte Kompensationsdrähte. Außerdem gibt es Kompensationsdrähte für eigensichere Schaltungen, die für explosionsgeschützte Anwendungen vorgesehen sind.