De belangrijkste typen thermokoppel-koude-junctiecompensatoren zijn onder meer brugcompensatoren, geïntegreerde automatische compensatoren, softwarecompensatiemodules en uiterst nauwkeurige digitale compensatoren. Verschillende soorten compensatoren zijn geschikt voor verschillende scenario's, zoals laboratoriumkalibratie, industriële veldtoepassingen of intelligente besturingssystemen.
I. Brugcompensatoren (analoog hardwaretype)
Werkingsprincipe: Dit type is gebaseerd op een onevenwichtig brugontwerp en maakt gebruik van het kenmerk van koperweerstand, -specifiek, hoe de weerstand ervan verandert met de temperatuur-, om een compensatiepotentieel te genereren dat tegengesteld is aan de schommelingen in de temperatuur van de koude junctie. Deze potentiaal wordt automatisch op het thermokoppelsignaal gesuperponeerd.
Typische kenmerken:
Vereist geen externe voeding of processorbetrokkenheid;
Het compensatiebereik is doorgaans 0–50 graden;
De nauwkeurigheid ligt doorgaans binnen ±1 graad en periodieke kalibratie is vereist.
Toepasbare scenario's: Oudere-stijl bewegende-spoelinstrumenten en temperatuurmeetsystemen zonder intelligente functies; biedt lage kosten, maar vereist regelmatig onderhoud.
Tip: De thermokoppel-koudeverbindingscompensatoren van Jiangsu Taimei Environmental Protection Equipment Co., Ltd. maken gebruik van deze specifieke structuur. Ze zijn verkrijgbaar in zowel ronde als vierkante vormfactoren en ondersteunen flens- of lasverbindingen.
II. Geïntegreerde automatische compensatoren (modulair elektronisch type)
Werkingsprincipe: Beschikt over een ingebouwde-in hoge-precieze temperatuursensor (zoals een Pt100 RTD- of NTC-thermistor) die de koude-junctietemperatuur in realtime- bewaakt. Via speciale hardwarecircuits genereert het een gelijkwaardige compensatiespanning.
Typische kenmerken:
Ondersteunt verschillende typen thermokoppels (kalibratiecodes), zoals K, E, J en T;
De nauwkeurigheid van de compensatie kan ±0,2 graden bereiken, met een responstijd van minder dan 100 ms;
Vaak uitgerust met een LED-display, waardoor een visueel, intuïtief beeld ontstaat van de temperatuur van de koude las en de compensatiestatus.
Representatief product: de uiterst nauwkeurige koude-junctiecompensator, ontwikkeld door Yuyao Jinyi Instrument Factory. Het beschikt over een compensatiefout van minder dan of gelijk aan ±1 μV (ongeveer ±0,025 graden voor type K thermocouels) en is geschikt voor metrologische kalibratie en industriële temperatuurmetingstoepassingen.
III. Softwarecompensatiemodules (digitaal intelligent type)
Werkingsprincipe: Geïmplementeerd via systemen zoals PLC's, DCS's, DAQ-systemen of intelligente zenders. Het systeem verkrijgt de temperatuur van de koude junctie met behulp van interne sensoren en voert digitale compensatie uit door te verwijzen naar kalibratietabellen van thermokoppels (via opzoeken) of door polynoomberekeningen uit te voeren.
Typisch proces:
Meet de werkelijke temperatuur van de koude verbinding (*t*koud).
Raadpleeg een opzoektabel om het thermo-elektrische potentieel *E*(*t*koud, 0 graden) te verkrijgen dat overeenkomt met die temperatuur.
Voeg deze waarde toe aan het gemeten potentieel (*E*gemeten) om het totale gecompenseerde potentieel te verkrijgen.
Voer een omgekeerde zoekopdracht uit in de kalibratietabel om de werkelijke hot-junction-temperatuur te bepalen.
Voordelen:
Hoge nauwkeurigheid (afhankelijk van de gebruikte sensor en algoritme);
Hoge flexibiliteit, waardoor het schakelen van verschillende thermokoppeltypes via software mogelijk is;
De mainstream oplossing in moderne industriële automatiseringssystemen.
IV. IJs-Puntbaden/constante-temperatuurbaden (fysieke stabilisatiemethode)
Werkingsprincipe: De koude verbinding van het thermokoppel wordt ondergedompeld in een ijswatermengsel van 0 graden- of een bad met constante- temperatuur. Hierdoor wordt een constante temperatuur op het referentiepunt gehandhaafd, waardoor de invloed van fluctuaties in de koude junctie fundamenteel wordt geëlimineerd.
Functies:
Nauwkeurigheid op laboratoriumniveau-, met fouten die binnen ±0,1 graad kunnen worden gecontroleerd;
Arbeid-intensief gebruik, waarbij continu onderhoud van het ijs-watermengsel of de stroomvoorziening met constante- temperatuur vereist is;
Alleen geschikt voor statische toepassingen met hoge-precisie, zoals kalibratie en standaardisatie.
Technische aanbeveling: In de zomeromgeving met hoge- temperaturen in de regio Wuhan wordt, als de badmethode met constante- temperatuur wordt gebruikt, aanbevolen om het systeem uit te rusten met dubbel- thermische isolatie en een koelsysteem om een stabiel temperatuurveld te handhaven.
V. Multifunctioneel geïntegreerd compensatiesysteem (geïntegreerde hoogwaardige-oplossing)
Representatief systeem: het ConST680 automatische temperatuurverificatiesysteem, dat het gecombineerde gebruik van meerdere compensatiemethoden ondersteunt-bijvoorbeeld externe platinaweerstandscompensatie in combinatie met de interne automatische compensatie van het apparaat.
Belangrijkste kenmerken:
Ondersteunt "Advanced Mode"-configuratie voor compensatie van koude juncties;
Maakt de aansluiting mogelijk van een externe precisie Pt100-sensor om de koude-junctietemperatuur van het standaard thermokoppel in realtime te meten;
Volledig geautomatiseerd kalibratieproces, waardoor compensatie met hoge-precisie mogelijk is zonder de noodzaak van handmatige ijsvoorbereiding.
Toepassingsscenario's: Metrologie-instituten, grootschalige bedrijfslaboratoria-, seismische bewakingssystemen en andere gebieden waar zowel hoge nauwkeurigheid als hoge efficiëntie cruciale vereisten zijn.
