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关于热电偶计算的案例细节讲解

来源:发表时间:2019-07-17


      热电偶产生的电压是测量和参考接点之间温差的函数。传统上,参比接点通过冰浴保持在0°C,如图所示。热电偶电动势用高阻抗电压表测量。


      遗憾的是,热电偶电压和温度之间的关系不是线性的,必须使用热电偶温度转换表从测量的电压中找出温度。图1出了K型热电偶(0°C参考)的电压/温度表的摘录。K型热电偶的温度(°C)与emf(μV)之间的关系为0°C。


      顶部第一行和左第一列表示温度标度。表示以10℃为单位的温度,表示以1℃为单位的温度。剩余的电池以μV为单位表示各自的热电偶输出电压。例如,温度为10摄氏度,然后从上表中,等效热电偶输出电压为397μV。现在说温度是12摄氏度,那么输出电压是477μV。同样,如果温度为105摄氏度,则从上表中,热电偶输出电压为4303μV。热电偶表将随热电偶的类型而变化。以上所示为K型热电偶。
      大家可以将这些查找表值存储在计算机/控制器中,并使用该表在emf和温度之间进行转换。然而,制造商使用的更可行的方法是使用幂级数多项式方程来近似表值,并允许仪器的微处理器或过程计算机从emf计算温度或从温度计算emf(逆多项式)。
      冰浴冷接点不再适用。相反,现在假设将热电偶连接到测量装置的端子起到参考接合点或“冷接点”的作用,因为它现在仍被称为。现在可以保持参考结温度,例如,在室温下,其中结温用辅助温度传感器测量,例如半导体/ IC类型。根据中间温度定律,对应于冷端温度的热电偶电压可以加到测量的热电偶电压上。然后可以从该增强电压确定热结的真实温度,相对于0℃。
案例1:
      计算K型热电偶在0°C至100°C温度范围内的平均灵敏度(μV/°C)。
答案:
      从上表:K型热电偶从0°C到100°C产生的电动势变化为4096μV。因此,平均灵敏度为4096/100 =40.96μV/°C。
案例2:
      K型热电偶的冷端保持在0°C。如果测量的电压是,则使用Above Table确定温度
      a)798μV和b)2602μV。
答案:
      从上表中,大家可以从给定的电压值中注意到各自的温度。
      a)20℃b)64℃
案例3:
      某个(假想的)热电偶的电动势与温度之间的关系由以下关系式描述:v = t 2,其中v是以微伏(μV)表示的热电偶电动势,以及温度之间的温差(°C)结和0°C。如果热电偶电动势读数为3000微伏且冷端温度为25°C,则计算热结的温度。
答案:
      Emf对应于(25-0)℃= 252 =625μV
      总emf(T-0)= 3000 + 625 =3625μV
      根据中间温度定律:
      热结温T =√v=√3625= 60.21℃
      (T = NOT =√3000+ 25 = 54.77 + 25 = 79.77°C)
案例4:
      用K型热电偶测量未知温度。测量2602μV的热电偶电压。如果冷端温度为20°C,则计算过程温度,由热电偶的热接点侧测量。
答案:
      从上表可知,冷端(20°C)电动势为798μV。根据中间温度定律,应将798μV的校正电压加到2602μV的测量电压上,以获得3400μV。如果参考结保持在0°C,则校正电压表示将获得的热电偶电动势。同样来自表格,对应于3400μV的温度介于83°C和84°C之间。要找到正确的温度,大家必须在这两个值之间使用线性外推法。3433μV(84°C)和3391μV(83°C)之间的差异为42μV,而3400μV比3391μV(83°C)高9μV。


      因此,大家要寻找的温度是83°C加(9/42)°C,即83.2143°C。不计算热结温度的方法是将测量电压(2602μV)查找为64°C,然后将冷结温度加到20°C,以获得84°C。这是不正确的。

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