某 K 型热电偶冷端温度为 0℃,测得热电动势为 12.209 mV,查 K 型分度表可知测量端温度约为多少?
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热电偶分度表把参考端为0℃时的热电动势与测量端温度一一对应,查表时用温度定位毫伏,冷端不为0℃时先按中间温度定律补加E(t₀,0)再反查温度。
热电偶的热电动势 E 与测量端温度 t、参考端(冷端)温度 t₀ 有关。对确定的两种电极材料,E 与 t 之间存在确定的函数关系,但该关系不是简单线性,通常由实验测定。把参考端温度固定为标准值 0℃、把不同测量端温度下测得的热电动势列成表格,就是该热电偶的分度表。分度表中温度按 10℃ 分档,行首为整十温度、列首为个位温度,单元格给出热电动势,单位 mV;某格对应的温度 = 行首温度 + 列首温度。分度表只对指定分度号(电极材料组合)有效,不同分度号不能混用。
分度表可双向使用:
当所需温度落在表中两档之间时,假设小范围内 E 与 t 近似线性,插值公式为
式中 t_M 为待求被测温度,t_H、t_L 为表中相邻的较高、较低温度(单位 ℃);E_M 为待求温度对应的热电动势,E_H、E_L 为 t_H、t_L 对应的热电动势(单位 mV)。该式只在相邻两档的小范围内成立。
分度表以参考端 0℃ 为条件。实际冷端温度为 t₀ 时,仪表测得的是 E(t, t₀),需用中间温度定律换算到 0℃ 参考:
式中 t 为工作端(测量端)温度,t₀ 为冷端实际温度,0 表示冷端标准温度 0℃;E(t, t₀) 为仪表实测热电动势,E(t₀, 0) 由分度表查得,E(t, 0) 为换算到 0℃ 参考后的热电动势。求得 E(t, 0) 后再反查分度表并插值,即得被测温度 t。
S 型热电偶,冷端温度 t₀ = 30℃,实测 E(t, 30) = 7.5 mV。由 S 型分度表查得 E(30, 0) = 0.173 mV,则
以 7.673 mV 反查 S 型分度表,得测量端实际温度约为 830℃。
教材表8-1/4/5分别为B/E/T,均须核其零度参考与mV。B表低温段可出现非单调和接近零信号,不能凭单一电势值无条件唯一反算整个温区;T表负行也要读负方向。相邻值可在小区间近似线性插值,不能把局部直线推广到全程。
基础测试统一使用选择题,先确认概念、定义和关键判断是否扎实。
某 K 型热电偶冷端温度为 0℃,测得热电动势为 12.209 mV,查 K 型分度表可知测量端温度约为多少?
用 S 型热电偶测温,冷端温度 30℃,仪表读数 7.5 mV。若忽略冷端修正直接查表,测得温度与真实值相比会怎样?