熱電偶是如何工作的,我真的需要一個(gè)冰水混合物嗎?(第2部分)
現(xiàn)代熱電偶儀器自動(dòng)化冷連接補(bǔ)償過(guò)程。
第一部分 該兩部分系列介紹熱電偶冷連接補(bǔ)償(CJC)。這一部分將詳細(xì)闡述這一概念。 表1 ,載于第一部分,并在此重復(fù),列出?電壓和溫度數(shù)據(jù) T型熱電偶。
表1輸入0的T型熱電偶溫度和電壓 ° C 冷端的 連接處 |
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攝氏度 |
Mv |
攝氏度 |
Mv |
|
0 |
0.000 |
160 |
7.209 |
|
10 |
0.391 |
170 |
7.720 |
|
20 |
0.790 |
180 |
8.237 |
|
30 |
1.196 |
190 |
8.759 |
|
40 |
1.612 |
200 |
9.288 |
|
50 |
2.036 |
210 |
9.822 |
|
60 |
2.468 |
220 |
10.362 |
|
70 |
2.909 |
230 |
10.907 |
|
80 |
3.358 |
240 |
11.458 |
|
90 |
3.814 |
250 |
12.013 |
|
100 |
4.279 |
260 |
12.574 |
|
110 |
4.750 |
270 |
13.139 |
|
120 |
5.228 |
280 |
13.709 |
|
130 |
5.714 |
290 |
14.283 |
|
140 |
6.206 |
300 |
14.862 |
|
150 |
6.704 |
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圖1 展示了典型的測(cè)量裝置,采用T型熱電偶和40℃冷連接溫度。
圖1這個(gè)裝置顯示一個(gè)T型熱電偶與40℃冷結(jié)。
對(duì)。我注意到根據(jù)表1,12MV電壓表的讀數(shù)相當(dāng)于25 0 ° C.為什么我們不能加上 0 ° C 參考溫度至25 0 ° C確定利息溫度為29 0 ° C?
首先,注意熱電偶電壓之間的關(guān)系 V 以及溫度 T 是用塞貝克系數(shù)定義的 S ,在哪里? V /d T .從表1中你可以估計(jì) S 對(duì)T型熱電偶來(lái)說(shuō),大約等于14.862mV/300k,或49.54mM/K。不過(guò), S 它本身是溫度的函數(shù),所以T型熱電偶的電壓溫度曲線 圖2 這并不是線性的,我們不能簡(jiǎn)單地以這種方式增加溫度。
圖2熱電偶的電壓。-溫度曲線(藍(lán)色)是非線性的,正如線性紅線所強(qiáng)調(diào)的那樣。
我們?nèi)绾沃?
圖3 說(shuō)明方法。在頂部,我們有一個(gè)T型熱電偶,冷連接溫度為40℃,電壓表為12.013mv。然而,我們推測(cè),由于冷結(jié)是40℃而不是0℃,電壓應(yīng)該更高。我們需要找到這個(gè)"缺失的電壓",它有時(shí)被稱(chēng)為。為此,我們可以使用另一種T型熱電偶來(lái)測(cè)量第一個(gè)熱電偶的冷合溫度,然后將我們的冰浴拖出,作為第二個(gè)熱電偶的0°C冷結(jié)。如圖3右下方電壓表所示,"缺失電壓"為1.612mV。
圖3在這個(gè)設(shè)置中,第二種T型熱電偶和電壓表找到"缺失的電壓"。"
當(dāng)然,我們真的不需要第二個(gè)熱電偶和冰浴來(lái)做這個(gè)。我們可以直接從表1中得到1.612MV值。現(xiàn)在,我們簡(jiǎn)單地把失去的電壓加到原始電壓上,得到13.625mv,從表1對(duì)應(yīng)到279℃。
CJC在現(xiàn)實(shí)生活中如何工作?
現(xiàn)代熱電偶和電壓測(cè)量?jī)x通過(guò)使用內(nèi)部冷結(jié)( 圖4 )。該儀器使用熱敏電阻來(lái)持續(xù)監(jiān)控每一個(gè)輸入通道的冷連接溫度并相應(yīng)補(bǔ)償。與圖4中不同的是,該儀器不會(huì)顯示中間結(jié)果。事實(shí)上,它可能是一個(gè)不露面的LXI樂(lè)器,什么都不顯示。
圖4現(xiàn)代熱電偶儀器采用熱敏電阻(T)來(lái)測(cè)量冷連接溫度。
我還能知道什么?
請(qǐng)記住,沒(méi)有任何熱電偶將運(yùn)行在整個(gè)獨(dú)立選舉委員會(huì)范圍內(nèi)的熱電偶類(lèi)型。任何特定的熱電偶的最高和最低溫度將取決于諸如電線表,絕緣類(lèi)型,和你的準(zhǔn)確性要求。購(gòu)買(mǎi)前查閱制造商的數(shù)據(jù)表。
我還要指出的是,"拖出冰柜"現(xiàn)在并沒(méi)有19世紀(jì)那么不方便。 第 世紀(jì)。例如,等技術(shù)公司?所有固態(tài)0攝氏度參考值 ,而歐米茄工程公司?使用真正冰的校準(zhǔn)室.您是否選擇一個(gè)獨(dú)立的0°C溫度冷接頭盒或一個(gè)具有內(nèi)部CJC的儀器取決于許多因素。獨(dú)立的冷接方式可以使布線需求增加一倍--你必須將熱電偶連接到冷接器盒,然后將冷接器連接到電壓測(cè)量?jī)x。如果你很少改變你的測(cè)試設(shè)置,如果你的樣本速率足夠低,你可以使用掃描DMM在你的所有通道上依次讀取電壓,那么一個(gè)獨(dú)立的冷連接框可能是你的最佳解決方案。然而,如果您需要高樣本率,需要許多通道,并經(jīng)常改變您的測(cè)試設(shè)置,那么一個(gè)具有多個(gè)高速通道和內(nèi)部CJC的儀器可能是道路。