2024年5月22日发(作者：廖迎)
热电偶例题
[91
2-71
现有
E
分度的热电偶、动圈仪震r它们之间由相应的
EK
型补偿导线相连
接，如图
2-18
所示。已知热点温度
/-800V. ;
(
=50X；,
仪表坏境温度g =
30X2,
仪表 机械零
位
^
ni
-30V
D
如将
EPX, ENX
导线都换成铜导线，仪表指示为多少？如将
EFX，
哥
X
补偿导线的
位过对换，仪表的指水又为多少？
图
2-18
朴僖导线的氏拱、改接
解 当补偿导线都改为铜异线时，热电偶的沦端便移到了 “ =
50
匸处，故仪表得到
电动勢为
E
r
(8OO
t
50)
t
其指示出温度
r
的电动外
E(^.O)
二
E
E
(anO>5n) + EM30H)
二
61.022 -3.047 + 1,801 = 59.776 (mV)
E
指示为几二
7
蘭.
lt
此时应将仪表机械零位调到
现因两抿补偿导线反接*线路电线为
才能指示出
soor °
芒
=E
f
(8OO,5O) - E
K
(50
7
30) - (61 022 - 3,047) - (3,047 - 1 ^1)
二
56.729 (mV)
再加匕
机械零位电动势
E
E
(30/))
指示电动势为
S
E
E
(f
lT
O)
二
56.729 + E
F
(30.0)
匸
58.53 (mV)
P
反查
E
分度表酥二
76^31,
由此可见，补偿导线掩反了，仪表指示温度将偏低.假低的 程度
与接线处温屢有关.为此补偿导线和热电偶的正负极性不能错矮。
【例
2 1]
有银犍
10
钳热电隅*热端温度为
16UVC ,
冷端温度为
5
〔
rc ,
则热电动 势为
多少
mV?
若采用热端与律端的温度差查井度表求热电动势会造成多少误差？
解 曲*分度表，按中间掘度定律式
(2 11)
醤
E
s
( 1600,30) E
s
{1600
(
0)-Es(5D
T
0) - 16.771 0.299 = 16,472mV
a
若采用温差
1600-50 = 15501：
査吕分度表対
l6376mV.
足然这不符合热电动势基本公式
(2J)
法 则,由此
产宅的计算误劳为
16.176- 16.472= -(k2%mY
「
【例
2⑵(Pt) ,
银
(Agh
鸨⑴).银
(Mi)
组成热电偶的热电动势为:
100,0) = 0.72mV
7
E
w
^(100,0) - (h79mV
T
E
X1 r[
( 100.0)
二「
1.5mV
o
试求匸
Eg
“(1004), E
您■軒
(100
』)』时
"100
肋 的热电动势分别为多少?
鱗 出参考电极雄律*武
®g)
可得：
u(ll)0Q
丄
E
叫 口(
100
小-
E
y
,
Pr
(10D
T
0) — 0.72 - (- 1.S) = 2.22(mV)
E*
w
(10()
P
0)
r(
(100
T
0) - E
w n
( 100.0) - 1).72-0.79 =-0.07([nV)
E
W
・
M
(10(),0)
=E
W P
,( 100,0) - E
N1
P
,( 100,0) - 0.79 -(- 1.5) = 2.29(mV)
[例
2-3)
已知荣热电偶热电动势
^£(1000,0)=41.27mV,E(20,())
二
U.8mV
和
E
(30,20)
=0.4mV,
试求该热电假的热电动势
E(3()
・(”、
E( 1()00,20)
和
E(30,1000)?
解由中间温度定律叫得
£(30,0) -E(30,20) < E(20.0) = 0.4 i 0.8 = !.2(mV)
E( 1000,20) =E(1000,0) - E(20,0) = 41.27 - 0.8 = 40.47(mV)
E(30,1000) =-E(1000,30) - E(30,0) - E(1000,0) - 1.2 - 41.27 =-40.07(mV)
【例
2-4
】应用热电偶定律.试求图
2®
所示 的
二种热电极组成回路的总热电动势值，并指出 其电
流方向？
解法
1
根撫均质导体定律，可令银错电板 上任
意-•点
A
的温度为
80C,
于是冋路热电动 势可由媒常
-線硅
(K
分度)H银错-康铜
(E
分度)两种热电偶对接
而成，并假设
I
可路电动势 计算方向为顺时针方
向，则有
乂 二
E
K
()-
E(300,80)
二
(4.095 -
E
图
2®
三种热电极冋路
3.266)-(21.033-4.983) =-l5.22mV,
因&是负值,说明电流方向为逆时针方向。
解法
2
在工支热电极中间各取一点并令其温度为
Of
。于是回路热电动势由银箔- 银硅、
線锯-康铜和録硅•康铜二支热电偶串接而成.其中榛硅-康铜热电动势用参考电 极定律运
算。假设回路电动势按顺时针方向为计算方向，则有
& = E
K
(l(K)
t
O)-E
1;
(3(M).O) + E(8(),0)-E(80,0) = 4.095-21.033 + 4.983-
EK
3.266 =- 15.22mV
结果与解法
1
相同，电流方向也是逆时针方向。
【例
2-5
】有一支鎳俗-谋硅(碌铝)热电偶，在冷端温度为
35X3
时测得的热电动势 为
17.537tnV
o
试求热电偶所测的热端温度〉
解 査
K
分度表
£(35,0) = 1.4()7mV,
则由式
(2-11)
K(Z,O) = £(£,35)
卜
E(35.0) = 17.537 + 1.407 = I&944(mV)
KK
反査
K
分度表得
/-460.14T
(即所求热端温度人
【例
2 6］
现有
S
分度热电偶和动圈仪组成的测温系统如图
2-17
所示。被测温度已知
为
10COX：
，仪表所处环境温度 为
30t?
o
现有二种方法产生指 示温度.即：
(1)
将仪表
1000V
机械 零位调至
301：,
然后通上热电动势产生指示；
(2)
先通上热 电动势产生指示温
“
r s
分度 [
S
分度
0 1600
I , ] _! __I
? 一 __ ____
丁
30C
I
1
度，然后读
图
2 17
仪表在不同机械零位时箱示
数佩度加上试求哪种方法正确，相对误苏:为多少？
解 方法 ⑴ 产生指不的电动势=民
(300
十
Es( 1000,30) = K
s
(1000,0)
于 是得/ =
10()010 ,
显然本方法是正确的一
方迭
(2)
在未阖机械零位时，产生的抬示电动势为
E
s
(r,O) = E
s
( 1000,30)- 9.585 -
0.173 = 9.412mV,
査
S
分度表—
984.9X：,
再加上
30X'
后得
1014.9(,
指示结 果偏亂 其相
对误差为
x 100% = + 1.49%c
【例
2-1］
用一支标准温度计和一支普通温度计同时测量某介质的温度，设普通温度
2024年5月22日发(作者：廖迎)
热电偶例题
[91
2-71
现有
E
分度的热电偶、动圈仪震r它们之间由相应的
EK
型补偿导线相连
接，如图
2-18
所示。已知热点温度
/-800V. ;
(
=50X；,
仪表坏境温度g =
30X2,
仪表 机械零
位
^
ni
-30V
D
如将
EPX, ENX
导线都换成铜导线，仪表指示为多少？如将
EFX，
哥
X
补偿导线的
位过对换，仪表的指水又为多少？
图
2-18
朴僖导线的氏拱、改接
解 当补偿导线都改为铜异线时，热电偶的沦端便移到了 “ =
50
匸处，故仪表得到
电动勢为
E
r
(8OO
t
50)
t
其指示出温度
r
的电动外
E(^.O)
二
E
E
(anO>5n) + EM30H)
二
61.022 -3.047 + 1,801 = 59.776 (mV)
E
指示为几二
7
蘭.
lt
此时应将仪表机械零位调到
现因两抿补偿导线反接*线路电线为
才能指示出
soor °
芒
=E
f
(8OO,5O) - E
K
(50
7
30) - (61 022 - 3,047) - (3,047 - 1 ^1)
二
56.729 (mV)
再加匕
机械零位电动势
E
E
(30/))
指示电动势为
S
E
E
(f
lT
O)
二
56.729 + E
F
(30.0)
匸
58.53 (mV)
P
反查
E
分度表酥二
76^31,
由此可见，补偿导线掩反了，仪表指示温度将偏低.假低的 程度
与接线处温屢有关.为此补偿导线和热电偶的正负极性不能错矮。
【例
2 1]
有银犍
10
钳热电隅*热端温度为
16UVC ,
冷端温度为
5
〔
rc ,
则热电动 势为
多少
mV?
若采用热端与律端的温度差查井度表求热电动势会造成多少误差？
解 曲*分度表，按中间掘度定律式
(2 11)
醤
E
s
( 1600,30) E
s
{1600
(
0)-Es(5D
T
0) - 16.771 0.299 = 16,472mV
a
若采用温差
1600-50 = 15501：
査吕分度表対
l6376mV.
足然这不符合热电动势基本公式
(2J)
法 则,由此
产宅的计算误劳为
16.176- 16.472= -(k2%mY
「
【例
2⑵(Pt) ,
银
(Agh
鸨⑴).银
(Mi)
组成热电偶的热电动势为:
100,0) = 0.72mV
7
E
w
^(100,0) - (h79mV
T
E
X1 r[
( 100.0)
二「
1.5mV
o
试求匸
Eg
“(1004), E
您■軒
(100
』)』时
"100
肋 的热电动势分别为多少?
鱗 出参考电极雄律*武
®g)
可得：
u(ll)0Q
丄
E
叫 口(
100
小-
E
y
,
Pr
(10D
T
0) — 0.72 - (- 1.S) = 2.22(mV)
E*
w
(10()
P
0)
r(
(100
T
0) - E
w n
( 100.0) - 1).72-0.79 =-0.07([nV)
E
W
・
M
(10(),0)
=E
W P
,( 100,0) - E
N1
P
,( 100,0) - 0.79 -(- 1.5) = 2.29(mV)
[例
2-3)
已知荣热电偶热电动势
^£(1000,0)=41.27mV,E(20,())
二
U.8mV
和
E
(30,20)
=0.4mV,
试求该热电假的热电动势
E(3()
・(”、
E( 1()00,20)
和
E(30,1000)?
解由中间温度定律叫得
£(30,0) -E(30,20) < E(20.0) = 0.4 i 0.8 = !.2(mV)
E( 1000,20) =E(1000,0) - E(20,0) = 41.27 - 0.8 = 40.47(mV)
E(30,1000) =-E(1000,30) - E(30,0) - E(1000,0) - 1.2 - 41.27 =-40.07(mV)
【例
2-4
】应用热电偶定律.试求图
2®
所示 的
二种热电极组成回路的总热电动势值，并指出 其电
流方向？
解法
1
根撫均质导体定律，可令银错电板 上任
意-•点
A
的温度为
80C,
于是冋路热电动 势可由媒常
-線硅
(K
分度)H银错-康铜
(E
分度)两种热电偶对接
而成，并假设
I
可路电动势 计算方向为顺时针方
向，则有
乂 二
E
K
()-
E(300,80)
二
(4.095 -
E
图
2®
三种热电极冋路
3.266)-(21.033-4.983) =-l5.22mV,
因&是负值,说明电流方向为逆时针方向。
解法
2
在工支热电极中间各取一点并令其温度为
Of
。于是回路热电动势由银箔- 银硅、
線锯-康铜和録硅•康铜二支热电偶串接而成.其中榛硅-康铜热电动势用参考电 极定律运
算。假设回路电动势按顺时针方向为计算方向，则有
& = E
K
(l(K)
t
O)-E
1;
(3(M).O) + E(8(),0)-E(80,0) = 4.095-21.033 + 4.983-
EK
3.266 =- 15.22mV
结果与解法
1
相同，电流方向也是逆时针方向。
【例
2-5
】有一支鎳俗-谋硅(碌铝)热电偶，在冷端温度为
35X3
时测得的热电动势 为
17.537tnV
o
试求热电偶所测的热端温度〉
解 査
K
分度表
£(35,0) = 1.4()7mV,
则由式
(2-11)
K(Z,O) = £(£,35)
卜
E(35.0) = 17.537 + 1.407 = I&944(mV)
KK
反査
K
分度表得
/-460.14T
(即所求热端温度人
【例
2 6］
现有
S
分度热电偶和动圈仪组成的测温系统如图
2-17
所示。被测温度已知
为
10COX：
，仪表所处环境温度 为
30t?
o
现有二种方法产生指 示温度.即：
(1)
将仪表
1000V
机械 零位调至
301：,
然后通上热电动势产生指示；
(2)
先通上热 电动势产生指示温
“
r s
分度 [
S
分度
0 1600
I , ] _! __I
? 一 __ ____
丁
30C
I
1
度，然后读
图
2 17
仪表在不同机械零位时箱示
数佩度加上试求哪种方法正确，相对误苏:为多少？
解 方法 ⑴ 产生指不的电动势=民
(300
十
Es( 1000,30) = K
s
(1000,0)
于 是得/ =
10()010 ,
显然本方法是正确的一
方迭
(2)
在未阖机械零位时，产生的抬示电动势为
E
s
(r,O) = E
s
( 1000,30)- 9.585 -
0.173 = 9.412mV,
査
S
分度表—
984.9X：,
再加上
30X'
后得
1014.9(,
指示结 果偏亂 其相
对误差为
x 100% = + 1.49%c
【例
2-1］
用一支标准温度计和一支普通温度计同时测量某介质的温度，设普通温度