【１】はじめに

工場や研究所などで、正確な温度測定が求められる現場は多くあります。
その代表的な温度センサーが「熱電対」です。
熱電対は幅広い温度範囲で使える優れたセンサーです。
しかし、実は「熱電対だけ」では正確な測定ができないことも。
その鍵を握るのが「補償導線」です。
この記事では、なぜ補償導線が必要なのか、どんな種類があるのかを解説します。
初心者の方にもわかりやすく説明しますので、ぜひご覧ください。

【２】補償導線が“必要”である理由

補償導線は、熱電対と測定器をつなぐ専用の導線です。
見た目はただの電線に見えますが、実は重要な役割を持っています。
熱電対は、2種類の金属を接合したときの温度差で電圧が発生します。
この微小な電圧を測定することで、温度を知る仕組みです。
ですが、測定器までの配線に普通の銅線を使ってしまうと、誤差が生じます。
これは、銅線が熱電対と異なる金属であるために起こる現象です。
補償導線は、熱電対の構成金属と似た熱起電力特性を持っています。
つまり、接続による誤差を最小限に抑える設計になっています。
適切な補償導線を使うことで、熱電対本来の精度が維持されます。
そのため、温度測定には補償導線が不可欠なのです。

【３】補償導線の背景：熱電対とその歴史

熱電対の原理は1821年、ゼーベックによって発見されました。
異なる金属を接合して温度差を与えると、電圧が発生する現象です。
この「ゼーベック効果」は、今日の熱電対技術の基礎となっています。
産業用として広く利用され始めたのは20世紀以降です。
高温環境でも使え、応答性も高く、コストも比較的低いため、
発電所、化学工場、食品工場などで使われてきました。
しかし、測定点と測定器の距離が長くなると誤差が問題になります。
それを解決するために、補償導線が開発されました。
補償導線は、誤差の発生を抑え、測定の信頼性を向上させます。
熱電対とともに、現代の温度測定に欠かせない技術です。

【４】主な熱電対の種類と補償導線

補償導線には、熱電対の種類ごとに対応するタイプがあります。
ここでは、日本で多く使われている代表的な熱電対をご紹介します。
※識別（カラー）はJIS C1610-1995 JIS C1610-2012 等規格で異なります、こちらのページの表にて確認いただけます。

• • Kタイプ（クロメル・アルメル）
    最も一般的なタイプ。工業分野で幅広く使用されます。
    使用温度範囲が広く、耐酸化性も優れています。
    補償導線の色はJISでは青系です。
  • Rタイプ（白金・白金ロジウム）
    高温環境で使われる高級タイプ。炉や焼結炉などで利用されます。
    非常に高価で、白金を含んでいます。
    補償導線の色は黒系です（JIS規格）。
  • Tタイプ（銅・コンスタンタン）
    低温用に適したタイプ。冷凍設備や食品分野で使用されます。
    補償導線の色は茶系です。
  • Eタイプ（クロメル・コンスタンタン）
    感度が高く、微小な温度変化に強いタイプ。
    電気機器や試験装置で使用されます。
    補償導線の色は紫系です。
  • Jタイプ（鉄・コンスタンタン）
    古くからあるタイプで、今でも特定用途で使用されています。
    補償導線の色は機系です。
    それぞれの熱電対には対応した補償導線が必要です。
    間違った組み合わせは、正確な測定を損なうため注意が必要です。

【５】補償導線の主な規格と違い

補償導線には、いくつかの国際規格が存在します。
代表的なものは以下の3つです。

• • JIS（日本産業規格・日本工業規格）
    日本国内で主に使用される規格です。
    色分けや表示方法が日本仕様になっています。
  • IEC（国際電気標準会議）
    欧州を中心に広く使用される国際規格です。
    JISとはカラーコードや記号が異なることがあります。
  • ASTM（アメリカ材料試験協会）
    北米で使用される規格です。
    記号や表示方式が独自で、JISやIECと異なる部分もあります。

【主な違い】

• • 色分け（カラーコード）
  • 線の記号や材質表記
  • シースの材質や構造

海外製品との接続や輸出入時には、規格の違いに注意が必要です。
誤認識によるトラブルを防ぐため、規格の確認は必須です。

【６】補償導線を使わないとどうなる？

「配線は何でもいい」と思っていると、危険です。
補償導線を使わないと、次のような問題が起こります。

• • 温度測定の誤差が発生する
  • 測定器の表示温度が正しくない
  • 製品品質の不良や異常が起きる
  • 設備トラブルや事故の原因になる

特に、精密な制御が必要な工程では致命的です。
たった数度の誤差が、大きな損失を生むこともあります。
正しい補償導線を使うことが、安全と品質につながります。

【７】まとめ

補償導線は、熱電対とともに温度測定の精度を支える重要な部品です。
それぞれの熱電対に合った種類を選び、規格に準拠することが大切です。
初心者の方でも、基本を押さえれば難しくありません。
温度測定の信頼性を高めるために、補償導線の正しい使用を心がけましょう。
次回は「被覆熱電対線」について紹介予定です。