特种测温热敏电缆是在热电偶基础上发展出一种新测温技术的温度传感器，又被称为连续热电偶(Gontinuous Thermocouple)或寻热式热电偶(Heating Seeking Thermocouple)。热敏电缆利用热电偶的热电效应，但测量的不是偶头端部的温度，而是沿热电极长度上最高温度点处的温度。由于它这种独特功能，最初被美国作为高、精、尖端技术设备安装铺设在航空母舰和驱逐舰的舰舱以及军用飞机、航天器、军备库等准军事设备中。昌晖仪表生产的热敏电缆使用温度范围在-40~900℃，耐腐蚀、抗振动冲击，可用在很多感温电缆、感温光纤均无法应用的场合，预防、减少因 “过热”引起的事故和损失。

热敏电缆的结构与特点
1、热敏电缆结构
热敏电缆主要由热电极、隔离材料、保护管三部分构成。热电极是一对平行的彼此隔开一定距离的导线，电极的分度号、材质与标准化热电偶相似，国产一般选K型热电偶做电机，热敏电缆的热电势与温度成 一一关系。热电极之间紧密填充的隔离材料是用专门工艺制成的具有负温度系数(NTC)的热敏电阻材料，低温时电阻很大，是一种绝缘体，随着温度的升高，电阻急刷降低。热敏电阻材料是制造热敏电缆的关键，曾采用不同的负温度系数热敏电阻材料作为隔离材料，例如，20世纪80年代研制的热敏电缆采用二氧化锰作为负温度系数热敏电阻材料(见美国专利4647710)。目前市场上有几种由不同的负温度系数热敏电阻材料制成的热敏电缆，其最外层是铠装金属保护管，如耐热耐蚀合金、不锈钢或双层聚四氟乙烯等，为热敏电缆提供了良好的机械强度和柔韧性，安装和使用都很方便。端部有接插件，可以通过接插件延长其长度。


2、铠装连续热电偶特点
①结构简单。连续热电偶沿线任意点均可感温，自动产生毫伏信号，无需外接电源，所以在易爆场合可安全工作。
②坚固耐用。铠装结构，既有较好韧性，又有足够强度，安装时可弯曲，易夹紧、固定，几乎不需要日常维护保养，防潮防湿。
③可分度。热敏电缆的热电动势与温度的关系参照连续热电偶生产厂家提供的连续热电偶分度表，无需现场标定。
④兼容性强：
a、用专用连续热电偶温度变送器YR9031X-X将热敏电缆毫伏信号转换成二线制4-20mA信号；
b、用专用连续热电偶信号采集模块YR-9740A将热敏电缆信号转换成数字信号，以RS485通信方式提供给PLC和DCS
⑤报警点可控制系统上任意设定
⑥连续热电偶在80~880℃温度范围内一直持续工作直至损坏
⑦可以测量温度上升的速率
⑧测量最高点温度(非平均温度)
⑨不需现场校准，无需激活
热敏电缆的输出热电势与同种K型热电偶相比稍有降低，换算成温度大约相差几度(在同一温度下，连续热电偶的温度一致性不如普通热电偶，偏差可达±10℃)。


热敏电缆工作原理
热敏电缆是一种用于测量沿热电偶纵向空间最高温度点温度的新型传感器，它的测温原理与热电偶相同。它的一对热电极就是一对热电偶丝，当连续热电偶长度上任何一点的温度(T1)高于其他部分的温度时，该处的热电极之间的绝缘电阻就降低，导致出现“临时”热电偶测量端，这时它就构成一支常规热电偶，只要在热电极参考端测量出热电势，就能确定接点处(“临时”热接点)温度(T1)。如果热敏电缆上另外一处出现T2高于T1的情况，该处热电极之间的绝缘电阻会变得低于T1点的电阻，导致出现新的“临时”热电偶测量端，那么热电极参考端测量出的热电势，对应于热电偶上新出现的T2点处的温度。这就是“临时”热电偶热接点之所以能跟踪热敏电缆上的最高温度点的原理，如图所示。

由上述工作原理可知，由于两电极间并非完全接触，它们之间被一个低阻值热敏电阻分隔，因此在测量端测得的热电势将稍有降低，出现一定的测温误差。一般来说，温度越高，高温范围越广，则误差越小。为减少这种误差，有的厂家又增加一对热电偶芯线，同样采用负温度系数热敏电阻作为隔离材料，利用这对芯线作辅助测量，可以在一定程度上修正误差。如果需要确定高温点的位置，则要增加一根测距电缆。该电缆有三根芯线，一端为低阻线，两根为高阻线，电阻率分别为ρ1和ρ2，它们之间也采用负温度系数的热敏电阻所隔离，一旦出现高温点，三线之间相当于用两个低值电阻r相连，如图所示。

测量低阻线和高阻线1间的电阻RAC，低阻线和高阻线2的电阻RBC，并取其差值，即可求得：RAC-RBC=R1+R+r-(R2+R+r)=R1-R2。公式中R1为测控端到热接点处高阻线1的阻值；R2为测控端到热接点处高阻线2的阻值；R为测控端到热接点处低阻线的阻值。从这个公式可见，上述运算结果已消去接触电阻r，再根据公式L=K×(R1-R2)/(ρ1-ρ2)可求得测控端与热接点的距离L。

产品技术参数
①外层护管：Inconel  600耐热合金
②测温元件：标准K型热电极(与传统K型铠装热电偶相比低一定温度值，连续热电偶的热电势与温度对应变化就有明显区别，使用时需要制造商提供特定的分度表)
③输出信号：与缆线最高温度点温度对应的直流毫伏信号
④正常工作温度：80-880℃
⑤极限温度：-40～900℃
⑥外径尺寸：2mm或3mm，其他直径需要与工厂协商定制
⑦弯曲半径：铠装电缆直径的15-20倍
⑧配套补偿导线：2×0.5mm² 专用高温型补偿导线或高温型屏蔽补偿导线(通用型K型热电偶补偿导线与专用补偿导线分度不同)
⑨寻热式热电偶输出阻抗：工作状态下的连续热电偶输出阻抗很大，信号不能直接接入通用仪表/PLC/DCS，要求与之配套的仪表输入阻抗＞40MΩ且内置连续热电偶分度表，通用的K分度号显示仪表/温度变送器/系统I/O卡件均测量不到信号。
⑩寻热式热电偶分度表/连续热电偶分度表/特种测温热敏电缆分度表


连续热电偶安装
1、连续热电偶安装在高温设备表面的方法：
①在设备表面焊接有若干螺母，用于安装连续热电偶全不锈钢固定组件；
②全不锈钢固定组件用于固定压板和填料；
③连续热电偶由压板和调料压紧在高温设备表面；
④专用补偿导线通过走线槽连接入接线盒(接线盒内部安装有接线端子、连续热电偶温度变送器/连续热电偶数据采集模块和接地端子)。

2、连续热电偶的两种安装方式
普通热电偶测量端的偶丝需要焊接在一起，因热电偶正负极接通的点(即焊点)是固定的，只能通过这个接通点来测量温度，故普通热电偶都是冷端连接补偿导线。假如普通热电偶在测量端和冷端之间热电极出现断点，则普通热电偶损坏，不能继续使用。

连续热电偶的偶丝是平行的，没有焊接在一起，在连续热电偶电缆长度上出现最高温度时该温度点所在位置的两偶丝之间临时接通，形成类似普通热电偶测量端的焊点，这时连续热电偶就将这个最高温度点的温度测量出来，也正是连续热电偶的这种特性，连续热电偶在电缆长度范围内的任意一个点出现最高温度都可以被测量出来。

连续热电偶可以在测温电缆的一端或两端连接补偿导线(见图1和图2)。昌晖仪表给大家说说两种接线在使用中的区别：
①连续热电偶一端连接补偿导线，如图1所示。这种接线方式与普通热电偶接线方式完全相同，当测温电缆中部偶丝出现1个断点，此时连续热电偶能测量断点与冷端之间这段测温电缆长度上的最高温度，测温电缆感温长度缩短。
②连续热电偶两端连接补偿导线，如图2所示。当测温电缆中部偶丝出现1个断点，则连续热电偶能测量除断点位置外电缆长度上的最高温度；假如测温电缆中部偶丝出现2个或2个以上断点，则连续热电偶能测量相距最远的两个断点位置外电缆长度上的最高温度，测温电缆感温长度缩短。连续热电偶在测温电缆的两端连接补偿导线称为连续热电偶冗余结构。昌晖仪表生产的连续热电偶推荐使用这种接线方式。

图1 连续热电偶一端接补偿导线


图2 连续热电偶两端接补偿导线(有冗余)

在订购连续热电偶时还需要配套订购与连续热电偶固定组件、压板/填料、走线槽、接线盒、专用补偿导线和专用温度变送器/信号采集器。

◆连续热电偶固定组件材质304材质，每套含1个通丝螺杆、2个平垫圈、2个弹垫圈、2个螺母。固定组件数量等于现场设备上所焊接螺母数量，工厂交货时约有6%余量。

◆压板及填料
压板及填料共计若干米(每一圈约等于设备表面周长)。

连续热电偶工业应用
以K型铠装连续热电偶作感温元件的分布式温度监测与过温报警系统已在国内煤化工业领域得到广泛应用，主要用于气化炉等大型设备表面温度监测与过温报警。除了可以用于气化炉表面测温，还可以用于储煤仓煤堆测温、多晶硅铸锭炉测温、火力发电空预器测温、锅炉炉壳测温、机车动力舱温度监测等。

昌晖仪表根据用户的要求，生产与K铠装连续热电偶配套的整套系统(如连续热电偶温度变送器、连续热电偶采集系统、K型热电偶补偿导线、耐高温接插件、安装压块压条等)，并提供现场指导安装服务。