第4次講稿-熱電偶溫度計my

1、熱電偶測溫原理熱電偶測溫原理 冷端溫度補償問題冷端溫度補償問題熱電偶的校驗熱電偶的校驗熱電偶的基本定律熱電偶的基本定律常用熱電偶的種類常用熱電偶的種類 熱電偶的構造熱電偶的構造 1）熱電偶熱電偶是應用最普遍、最廣泛的溫是應用最普遍、最廣泛的溫度測量元件。度測量元件。 2）既可用于既可用于流體流體溫度測量也可用于溫度測量也可用于固固體體溫度測量，既可以檢測溫度測量，既可以檢測靜態(tài)靜態(tài)溫度也能溫度也能測量測量動態(tài)動態(tài)溫度。溫度。 3）在火電廠中，主蒸汽、過熱器管壁在火電廠中，主蒸汽、過熱器管壁與高溫煙氣等的溫度都是采用熱電偶測與高溫煙氣等的溫度都是采用熱電偶測量的。量的。 4）熱電偶一般用于測量熱

2、電偶一般用于測量1001600范圍內(nèi)溫度，用特殊材料制成的熱電偶范圍內(nèi)溫度，用特殊材料制成的熱電偶還可測更高或更低的溫度；還可測更高或更低的溫度； 5）熱電偶將感受到的）熱電偶將感受到的溫度信號溫度信號直接轉(zhuǎn)直接轉(zhuǎn)換成換成電勢信號電勢信號輸出，便于測量、信號傳輸出，便于測量、信號傳輸、自動記錄和控制等。輸、自動記錄和控制等。 熱電偶由兩根熱電偶由兩根不同材料的導體不同材料的導體焊接或絞接而成。焊接或絞接而成。 將將兩種不同材料的導體兩種不同材料的導體組成一個閉合回路，組成一個閉合回路，如果如果兩端接點的溫度不同兩端接點的溫度不同，回路中將產(chǎn)生電勢，回路中將產(chǎn)生電勢，稱為稱為熱電勢熱電勢。這個物

3、理現(xiàn)象稱為。這個物理現(xiàn)象稱為熱電效應熱電效應 或或塞貝克效應塞貝克效應。 l熱電效應熱電效應熱電偶測溫系統(tǒng)熱電偶測溫系統(tǒng)l 熱電勢熱電勢 接觸電勢接觸電勢 + + 溫差電勢溫差電勢T0T1塞貝克效應示意圖塞貝克效應示意圖 冷端冷端（自由端）（自由端）熱電極熱電極A/B 熱端熱端（工作端）（工作端）接觸電勢接觸電勢（帕爾帖（帕爾帖電勢）電勢） 它是在兩種電子密度它是在兩種電子密度N 不相等的均質(zhì)導體不相等的均質(zhì)導體(或半或半導休導休)相接觸時形成的。相接觸時形成的。 數(shù)量級在數(shù)量級在10-110-3V帕爾帖電勢BTATABNNekTTEln)(T A T A T0湯姆遜電勢溫差電勢溫差電勢（湯姆

4、遜電勢）（湯姆遜電勢） 同一均質(zhì)導體因兩端溫同一均質(zhì)導體因兩端溫度不同而形成的電勢。度不同而形成的電勢。001(,)()TTkE T Td N TeN熱電偶的熱電勢（賽貝克電勢）熱電偶的熱電勢（賽貝克電勢）)()(),(00tetettEBAABAB),(),()()(),(0000TTETTETETETTEBAABABAB)()(),(00tetettEABABAB或或當熱電偶材料確定后，總熱電勢與溫度當熱電偶材料確定后，總熱電勢與溫度t和和t0有關有關)()(),(00tftfttEAB)()(),(0tCtfttEAB則測得熱電勢的大小，就可求得熱端溫度則測得熱電勢的大小，就可求得熱端溫

5、度t的數(shù)值的數(shù)值若冷端溫度若冷端溫度t0保持不變，則總熱電勢只與保持不變，則總熱電勢只與t有關有關幾點說明：幾點說明：u熱電偶熱電勢量熱電偶熱電勢量EAB(t，t0)是是溫度函數(shù)之差溫度函數(shù)之差，不是溫度差（不是溫度差（tt0）的函數(shù)。的函數(shù)。uEAB(t，t0) EBA(t，t0) EAB(t0，t) 熱電勢符號熱電勢符號EAB(t，t0)中，改變符號中，改變符號A與與B或或t與與t0的順序，即改變熱電勢的方向。的順序，即改變熱電勢的方向。u當當冷端冷端t0處將熱電偶脫開時，熱電極處將熱電偶脫開時，熱電極A將流出將流出電流，故稱電流，故稱A為正熱電極，為正熱電極，B為負熱電極。為負熱電極。

6、這是這是判斷熱電偶正或負電極判斷熱電偶正或負電極的方法。的方法。l均質(zhì)導體定律均質(zhì)導體定律l中間導體定律中間導體定律l中間溫度定律中間溫度定律 由由一種均質(zhì)導體一種均質(zhì)導體(或半導體或半導體)組成的組成的閉合回路，不論導體閉合回路，不論導體(或半導體或半導體)的截面的截面和長度如何，各處的溫度分布如何，和長度如何，各處的溫度分布如何，都不能產(chǎn)生熱電勢。都不能產(chǎn)生熱電勢。材料內(nèi)部電子密度處處材料內(nèi)部電子密度處處相等的導體相等的導體推論：推論： 1）熱電偶必須由兩種不同性質(zhì)的材料組成。熱電偶必須由兩種不同性質(zhì)的材料組成。 2）由一種材料組成的閉合回路存在溫差時，由一種材料組成的閉合回路存在溫差時，

7、回路如產(chǎn)生熱電勢，說明該材料不純，是回路如產(chǎn)生熱電勢，說明該材料不純，是 不均勻的。不均勻的。據(jù)此，可以檢查熱電極材料的據(jù)此，可以檢查熱電極材料的 均勻性。均勻性。 由由不同材料不同材料組成的閉合回路中，組成的閉合回路中，若各種材料若各種材料接觸點的溫度都相同接觸點的溫度都相同，則，則回路中回路中熱電勢的總和等于零熱電勢的總和等于零。推論一：推論一： 在熱電偶回路中接入第三種在熱電偶回路中接入第三種(或更多種或更多種) 導體導體材料，只要接入的材料，只要接入的導體材料兩端的溫度相同導體材料兩端的溫度相同，則，則對熱電偶回路的熱電勢不產(chǎn)生影響。對熱電偶回路的熱電勢不產(chǎn)生影響。 中間導體定律推論一

8、為中間導體定律推論一為測量儀表接入熱電偶測量儀表接入熱電偶A、B回路回路，組成熱電偶測溫系統(tǒng)來測量熱電勢提供了，組成熱電偶測溫系統(tǒng)來測量熱電勢提供了 理論基礎。理論基礎。)()()(),(000tetetettECABCABABC當溫度t = t0時，總熱電勢為零，故 )()()(000teteteABCABC則有：),()()(),(000ttEtetettEABABABABC 推論二：推論二： 如果兩種導體如果兩種導體A、B對另一種參考導對另一種參考導體體C的熱電勢為已知，則這兩種導體組成的熱電勢為已知，則這兩種導體組成熱電偶的熱電勢是它們對參考導體熱電熱電偶的熱電勢是它們對參考導體熱電勢

9、的代數(shù)和。勢的代數(shù)和。即即 EAB(t1, t2)= EAC(t1, t2)+ ECB (t1, t2)中間導體定律推論二簡化了熱電偶的選配工作。中間導體定律推論二簡化了熱電偶的選配工作。),(),(),(212121ttEttEttECBACAB 接點溫度為接點溫度為t1和和t2的熱電偶，它的熱電勢的熱電偶，它的熱電勢 等于接點溫度分別為等于接點溫度分別為t1，t3和和t3，t2的兩支同性質(zhì)的兩支同性質(zhì)熱電偶的熱電勢的代數(shù)和。熱電偶的熱電勢的代數(shù)和。即即 EAB(t1, t2)= EAB(t1, t3)+ EAB (t3, t2)結論一：結論一： 已知熱電偶在某一給定冷端溫度（已知熱電偶在某

10、一給定冷端溫度（t0）下下進行的分度，只要進行一些簡單的計算，進行的分度，只要進行一些簡單的計算，就可以在另外的冷端溫度（就可以在另外的冷端溫度（t1）下使用。）下使用。 該結論為制定熱電偶的該結論為制定熱電偶的熱電勢溫度熱電勢溫度關系關系分度表分度表奠定了理論基礎。奠定了理論基礎。 熱電偶的熱電勢熱電偶的熱電勢E（t，t0）與溫度與溫度t的關系的關系稱為熱電偶的稱為熱電偶的熱電特性熱電特性。 冷端冷端t0為為0時，將熱電偶熱電特性時，將熱電偶熱電特性（Et）制成的表，叫做）制成的表，叫做分度表分度表。 實際測量時，冷端實際測量時，冷端t0為往往為環(huán)境溫度。為往往為環(huán)境溫度。如如t02020時

11、，測得時，測得 EAB(t，20)，要求，要求 t？ 根據(jù)中間溫度定律有根據(jù)中間溫度定律有 EAB(t，0) EAB(t，20) EAB(20，0) 解：查表得解：查表得EK(25，0)1mV, 則則 EK (t，0) EK (t，25) EK (25，0) 18.537mV 查分度表求得查分度表求得 t =450.5 。 如果用如果用EK(t，25)17.537mV直接查表，則得直接查表，則得t=427 ，顯然誤差是很大的。顯然誤差是很大的。例：一支鎳鉻鎳硅熱電偶，在冷端溫度為室溫例：一支鎳鉻鎳硅熱電偶，在冷端溫度為室溫2525時，測得熱電勢時，測得熱電勢EK(t，25)17.537mV，試

12、求熱電偶所測的實際溫度試求熱電偶所測的實際溫度 t？結論二：結論二： 和熱電偶具有和熱電偶具有相同熱電性質(zhì)相同熱電性質(zhì)的補償導線的補償導線可引入熱電偶的回路中，相當于把熱電可引入熱電偶的回路中，相當于把熱電偶延長而不影響熱電偶應有的熱電勢。偶延長而不影響熱電偶應有的熱電勢。 該結論為工業(yè)測溫中應用該結論為工業(yè)測溫中應用補償導線補償導線提供提供了理論依據(jù)。了理論依據(jù)。熱電偶的補償導線：熱電偶的補償導線： 分為延伸型和補償型兩種，結構與電纜一樣。分為延伸型和補償型兩種，結構與電纜一樣。 延伸型延伸型補償導線的材料與相應的熱電偶相同，補償導線的材料與相應的熱電偶相同，而而補償型補償型補償導線與對應的

13、熱電偶則不同。補償導線與對應的熱電偶則不同。 而兩者的作用則完全一樣，即在不改變熱電偶而兩者的作用則完全一樣，即在不改變熱電偶熱電關系的情況下，將熱電偶的參比端延伸到適當熱電關系的情況下，將熱電偶的參比端延伸到適當?shù)牡胤綐嫵梢恢患娱L的熱電偶。的地方構成一只加長的熱電偶。 注意：注意： p補償導線應該與熱電偶配套使用；補償導線應該與熱電偶配套使用；p連接時極性不可接錯；連接時極性不可接錯；p補償型補償導線，必須保證它與熱電偶連接的兩個接點補償型補償導線，必須保證它與熱電偶連接的兩個接點溫度一致。溫度一致。EAB(t，t0) EAB(t，t0) EAB(t0，t0) EAB(t，t0) ECD(t

14、0，t0) 補償導線補償導線C、D 與熱電偶與熱電偶A、B 配配接，將熱電偶的冷接，將熱電偶的冷端由端由t0移到移到t0處。處。 已知已知K K分度號（鎳鉻鎳硅）熱電偶的熱電勢分度號（鎳鉻鎳硅）熱電偶的熱電勢EK(100，0)4.095mV， EK(20，0)0.798mV，EK(30，20)0.405mV。試求。試求 EK(30，0)、 EK(100，20)、 EK(100，30)。（1 1）在使用溫度范圍內(nèi)，物理、化學性能穩(wěn)定；）在使用溫度范圍內(nèi)，物理、化學性能穩(wěn)定； （2 2）熱電勢和）熱電勢和熱電勢率熱電勢率大，大，E Et t是單值函數(shù)關系，最是單值函數(shù)關系，最好呈線性關系；好呈線性

15、關系； （3 3）電導率高，電阻溫度系數(shù)?。唬╇妼矢?，電阻溫度系數(shù)?。唬? 4）熱電性能穩(wěn)定，易復現(xiàn)，同類熱電偶互換性好；）熱電性能穩(wěn)定，易復現(xiàn)，同類熱電偶互換性好； （5 5）具有一定的機械強度；加工方便，價格便宜。）具有一定的機械強度；加工方便，價格便宜。 1) 1)定義：定義：是指生產(chǎn)工藝成熟、成批生產(chǎn)、性能優(yōu)是指生產(chǎn)工藝成熟、成批生產(chǎn)、性能優(yōu)越并已列入工業(yè)標準文件中的熱電偶。越并已列入工業(yè)標準文件中的熱電偶。 2 2）特點：）特點：發(fā)展早、性能穩(wěn)定、應用廣泛，具有統(tǒng)發(fā)展早、性能穩(wěn)定、應用廣泛，具有統(tǒng)一的分度表，可以互換，并有與其配套的顯示儀一的分度表，可以互換，并有與其配套的顯示儀表

16、可供使用，十分方便。表可供使用，十分方便。 3 3）規(guī)定：）規(guī)定：國際電工委員會國際電工委員會(IEC)(IEC)在在19751975年推薦年推薦7 7種種標準化熱電偶，在標準化熱電偶，在19861986年又推薦了一種。我國目年又推薦了一種。我國目前共采用八種標準熱電偶。前共采用八種標準熱電偶。l標準化熱電偶：標準化熱電偶： （1）鉑銠鉑銠10-鉑（鉑（S）；）； （2）鉑銠鉑銠30-鉑銠鉑銠6 （B）；）； （3）鉑銠鉑銠13-鉑鉑 （R）；）； （4）鎳鉻鎳鉻-鎳硅鎳硅(鎳鉻鎳鉻-鎳鋁鎳鋁) （K）；）； （5）銅銅-銅鎳銅鎳(康銅康銅) （T）；）； （6）鎳鉻鎳鉻-康銅（康銅（E）；）

17、； （7）鐵鐵-康銅康銅 （J）；）； （8）鎳鉻鎳鉻-金鐵熱偶以及銅金鐵熱偶以及銅-金鐵熱偶。金鐵熱偶。鉑銠鉑銠10-鉑（鉑（S型）型）偶絲直徑：偶絲直徑：0.50.020 mm；適用范圍：適用范圍： 01100，11001600； 適用于氧化性氣氛中測溫適用于氧化性氣氛中測溫; ;長期最高使用溫度長期最高使用溫度為為1300,1300,短期最高使用溫度短期最高使用溫度16001600，不推薦，不推薦在還原氣氛中使用在還原氣氛中使用, ,短期內(nèi)可用于真空中測溫短期內(nèi)可用于真空中測溫特點：特點：復制性好、測量精度高；復制性好、測量精度高；價格貴、熱電價格貴、熱電勢小勢小偶絲直徑：偶絲直徑：0.

18、3、0.5、0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.2 mm；適用范圍：適用范圍： 20020013001300 ；用于氧化和中性；用于氧化和中性氣氛中測溫氣氛中測溫, ,不推薦在還原氣氛中使用不推薦在還原氣氛中使用, ,可短期可短期在還原氣氛中使用在還原氣氛中使用, ,但必須外加密封保護管。但必須外加密封保護管。特點：特點：測溫范圍較寬、測溫范圍較寬、熱電勢較大、熱電勢較大、E Et t線性線性度好度好、價格適中；但、價格適中；但長期使用后，鎳鋁氧化變長期使用后，鎳鋁氧化變質(zhì)使熱電特性改變影響測量精確度。質(zhì)使熱電特性改變影響測量精確度。鎳鉻鎳鉻-鎳硅（鎳鋁）鎳硅（鎳鋁）（K型）型

19、）偶絲直徑：偶絲直徑：0.3、0.5、0.8、1.2、1.6、2.0、3.2 mm；適用范圍：適用范圍：200200900900；適用氧化或弱還原；適用氧化或弱還原性氣氛中測溫性氣氛中測溫特點：特點：輸出的熱電勢大輸出的熱電勢大,靈敏度高靈敏度高,價格低廉，價格低廉，適合在適合在00以下測溫。以下測溫。鎳鉻康銅（鎳鉻康銅（E型）型） l普通型熱電偶普通型熱電偶l鎧裝熱電偶（套管熱電偶）鎧裝熱電偶（套管熱電偶）l薄膜熱電偶薄膜熱電偶（1）普通型熱電偶：）普通型熱電偶：1-熱電極熱電極; 2-絕緣管絕緣管; 3-保護套管保護套管; 4-接線盒接線盒 l熱電極：熱電極： 直徑：貴金屬一般為直徑：貴金

20、屬一般為0.30.65mm； 賤金屬一般為賤金屬一般為0.53.2mm。 長度：一般為長度：一般為3502000mm。a點焊；點焊；b對焊；對焊；c絞狀點焊絞狀點焊l絕緣管：絕緣管：防止兩根熱電極短路。防止兩根熱電極短路。 低溫下：橡膠、塑料低溫下：橡膠、塑料 高溫下：氧化鋁、陶瓷等高溫下：氧化鋁、陶瓷等 a：無固定裝置：無固定裝置b：帶加強管且無固定裝置：帶加強管且無固定裝置c：固定螺紋：固定螺紋d：固定法蘭：固定法蘭e：活動法蘭：活動法蘭l保護套管：保護套管：防止熱電極遭受化學和機械損傷防止熱電極遭受化學和機械損傷. . f：高壓用錐形固定螺紋：高壓用錐形固定螺紋g：高壓焊接固定錐形：高壓

21、焊接固定錐形h：900套管套管普通式、防濺式、防水式、隔爆式和插座式普通式、防濺式、防水式、隔爆式和插座式 接線盒內(nèi)有接線端子，可供熱電極和補償導線接線盒內(nèi)有接線端子，可供熱電極和補償導線連接之用。連接之用。l接線盒：接線盒： （2）鎧裝熱電偶（套管熱電偶）：）鎧裝熱電偶（套管熱電偶）：l是由是由熱電極熱電極、絕緣材料絕緣材料和和金屬套管金屬套管三者組合三者組合 經(jīng)拉伸加工而成的堅實經(jīng)拉伸加工而成的堅實組合體。組合體。l特點：特點：動態(tài)響應快，機動態(tài)響應快，機械強度高，耐高壓、耐械強度高，耐高壓、耐沖擊。沖擊。適用于狹小管道適用于狹小管道內(nèi)的溫度測量。內(nèi)的溫度測量。（3）薄膜熱電偶：）薄膜熱電

22、偶： 鐵鎳薄膜熱電偶鐵鎳薄膜熱電偶1：熱端接點；：熱端接點；2：襯架；：襯架；3：鐵膜；：鐵膜；4：鎳膜；：鎳膜；5：鐵絲；：鐵絲；6：鎳絲；：鎳絲；7：接頭夾具：接頭夾具 制作：制作：用真空蒸鍍等方法用真空蒸鍍等方法使兩種熱電極材料使兩種熱電極材料(金屬金屬)蒸鍍到絕緣基板上，二者蒸鍍到絕緣基板上，二者牢固地結合在一起，形成牢固地結合在一起，形成薄膜狀熱接點。薄膜狀熱接點。 特點：特點： 動態(tài)響應快，精確度高動態(tài)響應快，精確度高可以用來測變化極快的可以用來測變化極快的表面溫度和點的溫度；表面溫度和點的溫度；1. 1. 冰點法冰點法 2. 2. 計算法計算法 ( (冷端溫度校正法冷端溫度校正法

23、) )3. 3. 補償導線法補償導線法4. 4. 儀表機械零點調(diào)整法儀表機械零點調(diào)整法5. 5. 補償電橋法（冷端溫度補償器）補償電橋法（冷端溫度補償器）熱電偶的冷端溫度補償問題熱電偶的冷端溫度補償問題 特點：特點： 實現(xiàn)方便、實現(xiàn)方便、測量準確；但只測量準確；但只局局限于實驗室限于實驗室，不利，不利于在線測量。于在線測量。1. 冰點法冰點法 將熱電偶冷端置于冰點恒溫槽中將熱電偶冷端置于冰點恒溫槽中,使冷端溫度恒定使冷端溫度恒定在在0時進行測溫。時進行測溫。 E(t，0) E(t， t0) E(t0 ，0) 根據(jù)計算得到的熱電勢根據(jù)計算得到的熱電勢E(t，0)，通過查，通過查分度表可得被測溫度

24、值。分度表可得被測溫度值。（中間溫度定律中間溫度定律） 例例 ：用鎳鉻用鎳鉻-鎳鋁熱電偶鎳鋁熱電偶(分度號分度號K）測溫，熱電偶）測溫，熱電偶冷端溫度冷端溫度t0=34，測得熱電勢為，測得熱電勢為38. 339mV 。計。計算被測溫度算被測溫度t解：解： EK (t，0) EK (t，34) EK (34，0) 38. 339 1.3666 39.7056 mV39.7056 39.314(960 950) 950959.939.708 39.314t 在一定范圍內(nèi)在一定范圍內(nèi)(0100)，補償導線具有和所連接，補償導線具有和所連接的熱電偶相同的熱電性能。的熱電偶相同的熱電性能。注意事項：注意

25、事項：p補償導線僅將熱電偶冷端延長到溫度相對恒定補償導線僅將熱電偶冷端延長到溫度相對恒定的地方，如果這地方溫度不是的地方，如果這地方溫度不是0，尚須繼續(xù)，尚須繼續(xù)進行其冷端溫度補償。進行其冷端溫度補償。p熱電偶正、負極必須與補償導線正、負極相接，熱電偶正、負極必須與補償導線正、負極相接，不能錯接；兩者分度號必須不能錯接；兩者分度號必須致。致。p補償導線應工作在補償導線應工作在100以下，否則其熱電特以下，否則其熱電特性將不符合熱電偶要求。性將不符合熱電偶要求。將儀表的將儀表的機械零點機械零點調(diào)至熱電偶調(diào)至熱電偶冷端溫度冷端溫度t0處處當輸入信號為零時，指針所指的位置當輸入信號為零時，指針所指的

26、位置 現(xiàn)有二種方法產(chǎn)生指示溫度：現(xiàn)有二種方法產(chǎn)生指示溫度：(1)將儀表機械零位調(diào)至將儀表機械零位調(diào)至30，然后通上熱電勢產(chǎn)生指示；，然后通上熱電勢產(chǎn)生指示；(2)先通上熱電勢產(chǎn)生指示溫度，然后讀數(shù)溫度加上先通上熱電勢產(chǎn)生指示溫度，然后讀數(shù)溫度加上30。試問哪種方法正確，相對誤差為多少試問哪種方法正確，相對誤差為多少?例題：例題：解：解：方法（方法（1）產(chǎn)生的指示電勢）產(chǎn)生的指示電勢 Es (t，0) Es (30，0) Es (1000，30) Es (1000，0) 得得 t 1000，本方法正確。，本方法正確。 方法（方法（2）在未調(diào)機械零點時，產(chǎn)生的指示電勢）在未調(diào)機械零點時，產(chǎn)生的指示

27、電勢 Es (t1，0) Es (1000，30)9.585-0.173=9.412mV, 查查S分度表分度表t1984.9。最后指示結果最后指示結果 t2t1+30=1014.9 其相對誤差為（其相對誤差為（ t2t）/ t 100%=1.49問：問：(1) 如將如將EPX、 ENX補償導線都換成銅導線，補償導線都換成銅導線， 儀表指示為多少儀表指示為多少？ (2) 如將如將EPX、 ENX補償導線的位置對換，補償導線的位置對換， 儀表的指示又儀表的指示又為多少為多少?例題：例題：解：解：（1） EE (t ，0) EE (800，50) EE (30，0) 61.022-3.047+1.8

28、01 59.776(mV) 查查E分度表得指示溫度分度表得指示溫度t784.1 。 （2） EE (t”，0) EE (800，50) EE (50，30) EE (30，0) (61.0223.047)(3.047 1.801) 1.801 58. 53 (mV) 反查反查E分度表得分度表得t”768.3 。 由此可見，由此可見，補償導線接反時，儀表指示溫度將補償導線接反時，儀表指示溫度將偏低偏低。 是采用是采用不平衡電橋產(chǎn)生的電勢不平衡電橋產(chǎn)生的電勢來來補償補償熱電偶因冷端溫度變化而引起的熱電偶因冷端溫度變化而引起的熱電勢的變化值熱電勢的變化值，從而等效地使冷端，從而等效地使冷端溫度恒定的

29、一種自動補償法。溫度恒定的一種自動補償法。 注意事項：注意事項：p使用時注意冷端溫度補償器型號和接線極性。使用時注意冷端溫度補償器型號和接線極性。型號必須與熱電偶相同，輸入正端接正熱電極。型號必須與熱電偶相同，輸入正端接正熱電極。輸出至儀表的連接線用銅導線。輸出至儀表的連接線用銅導線。p使用冷端溫度補償器仍須調(diào)節(jié)好儀表的機械零使用冷端溫度補償器仍須調(diào)節(jié)好儀表的機械零點，應調(diào)整在電橋平衡時的設計溫度點，應調(diào)整在電橋平衡時的設計溫度(20)數(shù)數(shù)值上。值上。p冷端補償器工作溫度范圍通常不超過冷端補償器工作溫度范圍通常不超過550。例：例：有有S分度熱電偶測溫系統(tǒng)如圖所示。試問：分度熱電偶測溫系統(tǒng)如圖

30、所示。試問： （1）此動圈儀表的機械零位應調(diào)在多少度上？）此動圈儀表的機械零位應調(diào)在多少度上？ （2）當冷端補償器的電源開路）當冷端補償器的電源開路(失電失電)時，儀表指示為多少？時，儀表指示為多少？ （3）電源極性接反時，儀表指示又為多少）電源極性接反時，儀表指示又為多少?解：解：（1）補償器產(chǎn)生補償電動勢）補償器產(chǎn)生補償電動勢Es (40，20)，要使，要使 Es (1000，40)Es (40，20) Es (t m，0) Es (1000，0) 則則t m20 。即儀表機械零位應調(diào)在補償器。即儀表機械零位應調(diào)在補償器設計平衡點溫度設計平衡點溫度20上。上。 解：解：（2）當補償器電源開

31、路，冷端補償器失去）當補償器電源開路，冷端補償器失去補償作用時，指示電勢補償作用時，指示電勢 Es (t 1，0)Es (1000，40)Es (20，0) 9.5850.2350.1339.483 (mV) 由由S分度表查得分度表查得t 1991.1 。解：解：（3）當補償器電源接反，補償器會反向補償，故）當補償器電源接反，補償器會反向補償，故指示電勢指示電勢 Es (t 1，0)Es (1000,40) Es (40,20) Es (20,0) (9.585-0.235)-(0.235 -0.133 )+0.133 9.381 (mV) 由由S分度表查得分度表查得t 1982. 3 。課外

32、作業(yè)課外作業(yè)1 1 用分度號為用分度號為K的熱電偶和動圈式儀表組成的熱電偶和動圈式儀表組成測溫回路，把動圈式儀表的機械零位調(diào)到測溫回路，把動圈式儀表的機械零位調(diào)到20 ，但熱電偶的參比端溫度，但熱電偶的參比端溫度t0=55 ， 試求出儀表示值為試求出儀表示值為425 時的被測溫度。時的被測溫度。課外作業(yè)課外作業(yè)2 2有有K分度熱電偶、補償導線、冷端溫度補償器及動圈表測溫系統(tǒng)分度熱電偶、補償導線、冷端溫度補償器及動圈表測溫系統(tǒng)如圖所示，不計線路電阻，如圖所示，不計線路電阻，tn為儀表環(huán)境溫度，分別試求：為儀表環(huán)境溫度，分別試求：（1）為使儀表指示在）為使儀表指示在1000，儀表機械零位，儀表機械零位tm應調(diào)整在多少應調(diào)整在多少？（2）若）若4V電源電壓失去，儀表指示在多少電源電壓失去，儀表指示在多少？（3）若）若4V電源電壓正、負極性接錯，儀表指示在多少電源電壓正、負極性接錯，儀表指示在多少？ 1 1、意義：、意義： 熱電偶經(jīng)過一段時間的使用后，由于氧化、熱電偶經(jīng)過一段時間的使用后，由于氧化、腐蝕、還原以及高溫下再結晶等因素的影響會腐蝕、還原以及高溫下再結晶等因素的影響會