4.熱電偶定律和查表

熱電偶

1熱電偶的定律熱電偶的查表2目錄一.熱電偶的定律均質(zhì)導(dǎo)體定律中間導(dǎo)體定律中間溫度定律參考電極定律1.均質(zhì)導(dǎo)體定律由同一種均質(zhì)材料（導(dǎo)體或半導(dǎo)體）兩端焊接組成閉合回路，無論導(dǎo)體截面如何、溫度如何分布，回路總電動勢為零。用途：用于檢驗熱電極材料的成分和均勻性。當(dāng)nA=nB時，EAB(T,T0)=0TT0BA1=0TABCT0T0在熱電偶回路中接入第三種導(dǎo)體，只要第三種導(dǎo)體的兩接點溫度相同，則回路中總的熱電勢不變。2.中間導(dǎo)體定律T0ABCTTCCTT0TT0T1T1T2T2AABBBA第三導(dǎo)體在冷端第三導(dǎo)體在熱端第三導(dǎo)體在正熱電極中間第三導(dǎo)體在負(fù)熱電極中間測溫儀表接入熱電偶回路

(1)顯示儀表接入的依據(jù)根據(jù)中間導(dǎo)體定律，在熱電偶回路中接入測溫儀表E，只要保證測溫儀表與連接熱電偶處的接點溫度相等，就不會影響回路中原來的熱電勢。TET0T1T1ET0T0T中間導(dǎo)體定律的應(yīng)用

被測物體

T1=T2

(2)熱端安裝的依據(jù)根據(jù)中間導(dǎo)體定律，將熱電偶的兩個熱電極直接插入液態(tài)金屬中或直接焊在金屬表面進(jìn)行溫度測量。只要保證與熱電偶連接處的接點溫度相等，就不會影響回路中原來的熱電勢。中間導(dǎo)體定律的應(yīng)用熱電偶在兩接點溫度T1、T3時的熱電勢等于該熱電偶在接點溫度為T1、T2和T2、T3時的相應(yīng)熱電勢的代數(shù)和。

EAB（T1,T3）=EAB（T1,T2）+EAB（T2,T3）

BBA

T2

T1

T3

AAB3.中間溫度定律（1）補償導(dǎo)線使用的依據(jù)只要T1、T0不變，接入AˊBˊ后不管接點溫度T2如何變化，都不影響總熱電勢。這便是引入補償導(dǎo)線原理。當(dāng)在原來熱電偶回路中分別引入與熱電極材料A、B同樣熱電特性的材料A′、B′即引入所謂補償導(dǎo)線時，當(dāng)兩接點溫度相同時，回路總的熱電勢不變。熱電偶補償導(dǎo)線接線圖ABT1A’T0ET2B’中間溫度定律的應(yīng)用由于熱電偶的線性較差，多數(shù)情況下采用查表法。

直接從熱電偶的分度表查溫度與熱電勢的關(guān)系時的約束條件是：自由端（冷端）溫度必須為0

C。已知:冷端溫度為t0,測得熱電勢為EAB(t,t0),求被測熱端溫度t由冷端溫度t0查EAB(t0,0)計算EAB(t,0)=EAB(t,t0)+EAB(t0,0)由EAB(t,0)查得t（2）分度表的查法中間溫度定律的應(yīng)用如果兩種導(dǎo)體分別與第三種導(dǎo)體組成的熱電偶熱電勢已知，它們的冷端和熱端的溫度又分別相等，則它們相互間組成熱電偶的熱電勢可由下式計算得到：

EAB（T,T0）=EAC（T,T0）+ECB（T,T0）=EAC（T,T0）-EBC（T,T0）T0TEBA(T,T0)BAT0TEAC(T,T0)ACT0TECB(T,T0)CB4.參考電極定律常用標(biāo)準(zhǔn)電極：純鉑絲參考電極定律應(yīng)用——熱電偶選配CABDACBCDCABBDDA

EAB（T,T0）=EAC（T,T0）-EBC（T,T0）

EBD（T,T0）=EBC（T,T0）-EDC（T,T0）

EDA（T,T0）=EDC（T,T0）-EAC（T,T0）例1熱端溫度100℃，冷端溫度0℃，鎳鉻合金與純鉑組成的熱電偶的熱電動勢為2.95mv，考銅與純鉑組成的熱電偶的熱電動勢是-4.0mv，則鎳鉻-考銅組成的熱電偶100℃時的熱電動勢是多少？4.參考電極定律

EAB（100,0）=EAC（100,0）-EBC（100,0）=2.95-（-4.0）=6.95mv首先，由實際冷端溫度t0查表得到修正電勢EAB(t0,0℃)；其次，利用公式計算

EAB(t，0)=EAB(t，t0)+EAB(t0，0)最后，由EAB(t，0)，查表得到tEAB(t，0)=EAB(t,t0)+EAB(t0，0)已知：t0=21℃，EAB(t，t0)=1.999mV求：t=?

例2用銅-康銅熱電偶測某一溫度t，參比端在室溫環(huán)境t0，測得熱電動勢為1.999mV，又用室溫計測出t0=21℃,求t？二.熱電偶的查表工作端溫度/℃0102030405060708090熱電動勢/mV－200－100－00100200300400-5.603-3.378-0.0000.0004.2779.28614.86020.869-5.735-3.656-0.3830.3914.7499.32015.443—-5.889-3.923-0.7570.7895.22710.36016.030—-6.007-4.177-1.1211.1965.71210.90516.621—-6.105-4.419-1.4751.6116.20411.45617.217—-6.181-4.648-1.8192.0356.70212.01117.816—-6.232-4.865-2.1522.4677.20712.57218.420—-6.258-5.069-2.4752.9087.71813.13719.027——-5.261-2.7883.3578.23513.70719.638——-5.439-3.0893.8138.75714.28120.252—銅—康銅熱電偶分度表二.熱電偶的查表解:(1)由t0=21℃，查表得可知EAB(21,0)=0.830mV（2）計算得：EAB(t，0)=EAB(t，21)+EAB(21，0)=1.999+0.830=2.829mV（3）再次查表得，與2.829mV對應(yīng)的熱端溫度t=68.2℃。1.1960.7890.789302020EAB(21,0)212.9082.4672.4677060602.829A’B’例3設(shè)接線盒溫度t1=0

C，t2=20

C，t3=40

C，根據(jù)以下電路中的毫伏表的示值U=30mv及K熱電偶的分度表，查出熱端的溫度tx

。A′B′二.熱電偶的查表K熱電偶的分度表

t0=20℃;EAB(t,0℃)=EAB(t,20℃)+EAB(20℃,0℃)=

30+0.798=30.798mv;t=740℃例4已知:冷端溫