Расчет температуры по значению термоЭДС термопары
В зависимости от необходимой точности, температуру по значению термоЭДС термопары можно рассчитывать по разному.
При грубых измерениях, когда достаточно точности в несколько градусов, можно воспользоваться градуировочными таблицами и по их данным и показаниям вольтметра (гальванометра), измеряющего величину термоЭДС определять температуру. При этом если термопара включена по схеме рис.А и свободный конец находится при 0°С, то температура определенная выше указанным способом по величине термоЭДС между рабочим и свободным спаями должна совпадать с истинной температурой (в пределах погрешности) в области рабочего спая термопары.
Если используется более простая схема включения термопары рис.В (условно говоря свободный конец термопары находится при комнатной температуре и ЭДС в термопаре генерируется за счет разности температур рабочего спая и комнатной), то нужно вносить поправку при использовании таблиц.
Например, температуру в области рабочего спая можно определять по величине измеренной ЭДС (Ei) сумированной с ЭДС табличной (Eto) для данной комнатной температуры (температура при которой находится измерительный прибор): E = Ei + Eto. Если, например, температура в комнате 20 °C, то для термопары медь-константан для данной температуры значение Eto = 0,790 мВ - см. градуировочную таблицу. Допустим показания (измеренная ЭДС) термопары медь-константан Ei = 2,119 мВ. В этом случае ЭДС, которую нужно использовать для определения температуры рабочего спая по таблицам равна: E = 0,790 + 2,119 = 2,909 (мВ). Используя таблицы получаем значение температуры в области рабочего спая t = 70 °C. На рисунке показана зависимость для этого случая величины измеренной ЭДС (Ei) и табличной (Et) от температуры.
В то же время термоЭДС термопар могут значительно отличаться от табличных значений, даже при использовании дифференциальной термопары и включении по схеме, в которой один спай находится при 0 °С. Это может быть связано с наличием в термопарной проволоке примесей, неоднородностей, механических деформаций, отклонением от соотношения материалов в сплаве.
Поэтому если нужны более точные измерения, то проводят градуировку термопары (см. градуировка). Также, например, можно выбрать несколько точек из рабочего интервала температур, в которых можно достаточно точно стабилизировать и определить независимым способом температуру. Затем построив зависимость разности ΔЕ величин термоЭДС (по табличным данным и измеренным) от температуры можно вносить поправки - додавать или отнимать величину ΔЕ от измеренной термоЭДС. Таким способом можно достичь точности измерения температуры до 0,05 С. Если необходима более высокая точность, то градуировку проводят в специализированных метрологических лабораториях.
Преобразователи, датчики, сенсоры - Информационный портал © 2011 - 2023 Использование материалов сайта возможно при размещении активной ссылки
Градуировки термопары (градуировочные таблицы)
Для условия, когда свободный конец(спай) термопары находится при нуле градусов Цельсия. Температура приведена в °с, ЭДС (напряжение) в мВ.
от -270 °с до 1370 °с
от 0 °с до 1820 °с
от -260 °с до 1000 °с
медь - константан ( -270 °с до 400 °с)
хромель - копель (-20 до 200 °с)
русский / english
Главная >> Температура. Термоэлектричество >> Расчет температуры по значению термоЭДС термопары
• Представлена информация о различных преобразователях и датчиках физических величин, параметров различных физических процессов.
• Электрофизические свойства и эффекты в различных электротехнических материалах.
• Теория, экспериментальые результаты, практическое применение
Смотрите также:
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ, ДАТЧИКИ, СЕНСОРЫ
Информация, новости, реклама
