理论教育 热电偶测温与参考端温度补偿技术

热电偶测温与参考端温度补偿技术

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:如果用热电偶测温时自由端即参考端温度不为0℃,且又不适当处理,就必然产生测量误差。在使用热电偶补偿导线时,要注意型号相配,极性不能接错,热电偶与补偿导线连接端的温度不应超过100℃。表2-2常用热电偶补偿导线表

热电偶测温与参考端温度补偿技术

1)热电偶测温基本电路

如图2-12(a)所示的是表示测量某点温度的连接示意图。如图2-12(b)所示的是表示两个热电偶并联连接,测量两点平均温度的连接示意图。如图2-12(c)所示的是两热电偶正向串联连接,可获得较大的热电动势输出,提高了测试灵敏度,也可测两点温度之和。如图2-12(d)所示的是两热电偶反向串联连接,可以测量两点的温差。在应用热电偶串、并联测温时,应注意两点:一是必须应用同一分度号的热电偶;二是两热电偶的参考端温度应相等。

图2-12 常用的热电偶测温电路示意图

(a)温度测量电路,A′和B′为补偿导线;(b)并联平均温度测量电路;(c)串联相加温度测量电路;(d)温差测量电路

2)热电偶参考端的补偿

以摄氏温度表示的热电偶分度表给出的热电动势值的条件是参考端温度为0℃。如果用热电偶测温时自由端即参考端温度不为0℃,且又不适当处理,就必然产生测量误差。下面介绍几种热电偶自由端温度补偿方法。

设热电偶测量端温度为t,自由端温度为t0(≠0℃),根据中间温度定律得(www.daowen.com)

式中,E(t,0℃)是热电偶测量端温度为t、自由端温度为0℃时的热电动势;E(t,t0)是热电偶测量端温度为t、自由端温度为t0时所实测得的热电动势值;E(t0,0℃)是热电偶自由端温度为t0时应加的修正值,只要已知t0,就可由热电偶分度表查出。

因此,只要知道热电偶自由端的温度t0,就可从热电偶分度表(或分度曲线)查出对应的热电动势值E(t0,0℃),然后把这个热电动势值与实测的热电动势值E(t,t0)相加,得出测量端温度为t,自由端温度为0℃时的热电动势值E(t,0℃),最后再由热电偶分度表查出被测介质的真实温度。例如,用K 型(镍铬—镍硅)热电偶测炉温时,参考端温度t0=30℃,由表2-1 可查得E(30℃,0℃)= 1.203mV,若测得E(t,30℃)= 28.344mV,则可得

再查分度表可知t=710℃。

如果参考端温度不稳定,就会使温度测量误差加大。为使热电偶测量准确,在测温时,可采用配套的补偿导线将参考端延伸到温度稳定处再进行温度测量。在使用热电偶补偿导线时,要注意型号相配,极性不能接错,热电偶与补偿导线连接端的温度不应超过100℃。在我国,补偿导线已有定型产品(见表2-2)。

表2-2 常用热电偶补偿导线表

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