工业热电偶计算方法
实验一热电偶制作
实验一热电偶制作、校验及其静态特性测试实验一、实验目的：1、掌握热电偶测温原理和温度测量系统组成，学习热电偶测温技术，提高学生的实验技能和动手能力。
2、了解热电偶的制作原理，学习热电偶的焊接方法；3、掌握电位差计的工作原理及使用方法；4、了解模拟式显示仪表及数字式显示仪表校验方法,从而能较全面的了解与使用显示仪表；5、掌握工业热电偶比较式校验的实验方法；6、掌握热电偶的静态特性测试方法及数据处理技术。
二、实验内容：1、根据热电偶的测温原理，利用实验室提供的热电偶丝等材料制作热电偶，每组制作2支。
2、对选用的显示仪表和电位差计进行校正；3、采用双极比较法设计热电偶校验系统电路，并对自己制作的热电偶进行校验；4、测定在校验温度点的热电偶电势，绘制被校热电偶的静态关系曲线；5、设计单点测温线路、温差测温线路、串联和并联测温线路，画出你所设计的测温线路，简述设计的测温线路的特点和用途，并进行实际的测试。
三、实验原理使用中的热电偶由于长期受高温作用和介质的侵蚀，其热电特性会发生变化，为了保证测温的准确和可靠，热电偶应定期进行检定，若检定结果其热电势分度表的偏差超过允许的数值时，则该热电偶应引入修正值使用。
如热电偶已腐蚀变质或已烧断，则应修理或更换后再行检定。
工业热电偶的检定方法有双极比较法，同名极法等多种，本实验采用双极比较法进行检定。
其方法是用高一级的标准热电偶与被检偶的工作端处在同一温度下，比较它们的热电偶值二求出被检偶对分度表的偏差，然后根据表1判断被检偶是否合格，这种方法设备简单、操作方便，一次可检定多支热电偶，常受人们欢迎。
采用此法检定时，将被检偶与标准偶捆绑扎在一块，工作端插入管状电炉中间的热电势值与分度表上对应点数据进行比较，求出被检热电偶的偏差值，对于镍铬—镍硅热电偶，通常在400℃，600℃，800℃，1000℃四个整百分数上进行检定。
表1、各种常用热电偶对应分度表的允许偏差附注：表中t为工作端温度，允许以℃或以实际温度的百分数表示时，两者中采用数值较大的一个值，本试验按II等级计算。
b型热电偶计算
b型热电偶计算B型热电偶计算热电偶是一种常用的温度测量装置，利用热电效应来测量被测物体的温度。
其中，B型热电偶是一种广泛应用的热电偶类型，具有较高的测量精度和稳定性。
本文将介绍B型热电偶的原理和计算方法。
一、B型热电偶原理B型热电偶由两种不同材料的导线组成，分别为铂-铑合金和钼。
铂-铑合金作为测量电极，钼作为参考电极。
当被测温度发生变化时，两种材料之间产生的温差会引起热电势的变化，从而实现温度的测量。
二、B型热电偶的计算方法1. 热电势计算B型热电偶的热电势与温度之间存在一定的函数关系，可以通过计算得到。
根据国际电工委员会（IEC）标准，B型热电偶的热电势计算公式如下：E = C0 + C1T + C2T^2 + C3T^3 + C4T^4 + C5(T-250)T^3其中，E为热电势（单位：毫伏），T为被测温度（单位：摄氏度）。
C0、C1、C2、C3、C4、C5为系数，其值如下：C0 = 0C1 = 0.291C2 = -0.146C3 = 0.00426C4 = -0.00611C5 = -0.002412. 温度计算通过测量B型热电偶的热电势，可以反推得到被测温度。
根据上述热电势计算公式，可以通过数值计算的方法得到温度的近似值。
当然，为了提高计算精度，还可以利用插值法来进一步精确计算。
三、B型热电偶的应用B型热电偶具有广泛的应用领域，特别是在高温和极端环境下的温度测量。
例如，在石油化工、冶金、电力等行业中，B型热电偶常被用于高温炉窑、热处理设备和燃烧系统的温度监测。
此外，B型热电偶还广泛应用于科学研究、实验室测试和医学诊断等领域。
总结：本文介绍了B型热电偶的原理和计算方法。
通过热电势的计算，可以得到被测温度的近似值。
B型热电偶具有精度高、稳定性好的特点，在工业生产和科学研究中得到广泛应用。
希望本文能对读者了解和应用B型热电偶有所帮助。
关于PT100和热电偶
关于PT100一．PT100的连接方式：1连接方式有直插式，螺纹连接，法兰连接2原理：热电阻的信号连接方式热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件，通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它一次仪表上。
工业用热电阻安装在生产现场，与控制室之间存在一定的距离，因此热电阻的引线对测量结果会有较大的影响。
目前热电阻的引线主要有三种方式○1二线制：在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制：这种引线方法很简单，但由于连接导线必然存在引线电阻r，r大小与导线的材质和长度的因素有关，因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合○2三线制：在热电阻的根部的一端连接一根引线，另一端连接两根引线的方式称为三线制，这种方式通常与电桥配套使用，可以较好的消除引线电阻的影响，是工业过程控制中的最常用的[1]。
○3四线制：在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制，其中两根引线为热电阻提供恒定电流I，把R转换成电压信号U，再通过另两根引线把U引至二次仪表。
可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响，主要用于高精度的温度检测。
热电阻采用三线制接法。
采用三线制是为了消除连接导线电阻引起的测量误差。
这是因为测量热电阻的电路一般是不平衡电桥。
热电阻作为电桥的一个桥臂电阻，其连接导线（从热电阻到中控室）也成为桥臂电阻的一部分，这一部分电阻是未知的且随环境温度变化，造成测量误差。
采用三线制，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到热电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，这样消除了导线线路电阻带来的测量误差。
二．PT100与CU50、CU100的区别：Pt100:用于热电阻、热电偶、系列温度仪表、温度变送器、压力差压变送器、热流道加热器、补偿电缆、控制电缆等。
Cu50:用于热电阻, 热电阻温度计, 热电阻校验仪,热电阻模拟器-铜热电阻模拟器,铜热电阻, 铠装热电阻等。
Cu100:用于各种热电偶、热电阻，各种型号的防腐、防爆、隔爆、耐磨、耐震、铠装、压簧、端面、一体化热电阻/热电偶，快速热电偶，双金属温度计；压力变送器，差压变送器，液位变送器；压力表，数显仪表，智能流量积算仪、智能多路巡检仪；节流孔板，浮球液位计，以及配套的电线电缆、补偿导线、电炉控制柜、低压开关柜等。
热电偶测温,冷端补偿是如何计算的
括：“先求和，再查表得温度”。
1c01f7ca 热电偶
Ea（T0,0）,其中 T0 为冷端温度值，0 是 0
摄氏度，查分度表，得到 T0 的温度值，然后再 用 T-T0 的值和 T0 的值相加即为被测点的温度。
这个思路可以概括为“先查表，后求和”。
暮春，人间四月芳菲已尽，柳絮漫天遮不住频频鸟啼，啾啾喳喳，从树没有彻 底理解“中间温度定律”。
中间温度定律是指：
热电偶回路中两接点（温度为 T、T0）间的 热电势，等于热电偶两节点在温度为 T、Tn 时的
热电势与在温度为 Tn、T0 时的热电势的代数和。
其中 Tn 称中间温度。
暮春，人间四月芳菲已尽，柳絮漫天遮不住频频鸟啼，啾啾喳喳，从树梢拉到窗台
中间温度定律的应用：
当冷端温度不为 0 摄氏度时，不能利用已知
位居第一位，也就是说，温度仪表是工业自动化
中使用最广泛的仪表。工业中对温度的测量，两
种方法使用最为广泛，其一是热电阻测温，其二 是热电偶测温，前者一般用于中低温测温，后者
用于中高温测温。
暮春，人间四月芳菲已尽，柳絮漫天遮不住频频鸟啼，啾啾喳喳，从树梢拉到窗台
不少的电子工程师、尤其是初学者对于热电 偶测温的原理不是很清楚，互联网的信息比较杂
乱、零碎，又不够系统，大家的疑惑多集中在如
何计算并利用冷端温度进行修正。冷端补偿计算
方法
初学者容易走的思路是：知道了测量回路的 实际热电势 E （T， T0）后，其中 T 为被测点温度，
暮春，人间四月芳菲已尽，柳絮漫天遮不住频频鸟啼，啾啾喳喳，从树梢拉到窗台
T0 为冷端温度，查热电偶的分度表得知 T-T0 的 值；再根据冷端补偿回路的热电势
回路实际热电势 E （t,t0)直接查表求取热端温度
7-1 热电偶
nAT\nAT0 —— 导体 A 在接点温度为 T 和 T0 时的电子密度
nBT\nBT0 —— 导体 B 在接点温度为 T 和 T0 时的电子密度 σA\σB —— 导体 A 和 B 的汤姆逊系数
T T0
中间导体定律——将A、B构成的热电偶的t0端断开，接入 第三种导体C，并使A与C和B与C的接点温度均为t0，则接
入后对热电偶回路中的总电势没有任何影响。
实际意义——可以在热电偶回路中引入各种仪表或连接导 线，只要保证加入导体两端温度相等（例：加入测量电势 的仪表）
7—1热电偶 （二）标准电极定律
7—1热电偶
KT nA ln 接触电势的大小表示为： e AB T e nB
e——电子电荷， e =1.6×10-19C K——玻耳兹曼常数，K=1.38×10-23J/K
（二）温差电势
温差电势——单一导体中，两端温度不同，两端间产生的电势
自由电子在高温端有较大的动能，向低温端扩散 高温端失去电子带正电荷，低温端得到电子带负电荷 形成一个静电场，阻碍电子的继续扩散，达到动态平衡 形成稳定电位差，即温差电势
用 EAB（T，T0）表示
热电极 热电偶
热端 （工作端） 冷端 （自由端）
7—1热电偶
两种导体的接触电势 热电偶回路中 产生的热电势
+
单一导体的温差电势
（一）接触电势
不同的金属材料其自由电子密度不同，当两种不同的金属导 体接触时，在接触面上会产生电子扩散，扩散速率与接触区的温 度成正比。
设导体自由电子密度分别为nA 和nB，且nA > nB 则由A扩散到B的电子比由B扩散到A的电子多 导体A失去电子带正电荷，导体B获得电子带负电荷 形成静电场，阻碍电子的继续扩散，达到动态平衡 形成稳定电位差，即接触电势
热电偶阻值
热电偶阻值1. 热电偶的基本原理热电偶是一种常用的温度测量装置，通过利用不同金属之间产生的热电效应来测量温度。
它由两种不同金属导线组成，通常是铂铑合金和铜镍合金。
这两根导线的一端连接在一起，形成热电接头，而另一端则连接到温度显示仪器。
根据热电效应的原理，当两种不同金属导线的接头处于不同温度下时，会产生一个电动势。
这个电动势与接头温度差成正比，可以通过测量这个电动势来确定温度。
2. 热电偶阻值的定义和计算热电偶的阻值是指在特定温度下，热电偶导线的电阻值。
热电偶的阻值与温度呈线性关系，可以通过测量热电偶的电阻值来推算温度。
热电偶的阻值计算公式如下：R = R0 * (1 + α * T)其中，R是热电偶的阻值，R0是热电偶的基准阻值（通常在0摄氏度下测量），α是热电偶的温度系数，T是热电偶的温度。
热电偶的温度系数是一个常数，不同类型的热电偶有不同的温度系数。
常见的热电偶温度系数如下：•K型热电偶：0.0035（/℃）•J型热电偶：0.004（/℃）•T型热电偶：0.005（/℃）•E型热电偶：0.004（/℃）•R型热电偶：0.006（/℃）通过测量热电偶的阻值，并利用上述公式，可以准确计算出热电偶的温度。
3. 热电偶阻值的测量方法测量热电偶的阻值可以采用四线法或两线法。
其中，四线法测量更准确，可以消除导线电阻的影响。
3.1 四线法测量四线法测量热电偶阻值的原理是利用两根额外的引线，将电流引入热电偶，同时通过另外两根引线测量热电偶两端的电压降。
这样可以消除导线电阻对测量结果的影响。
四线法测量热电偶阻值的步骤如下：1.将热电偶两端的引线连接到测量仪器上，确保连接牢固。
2.通过额外的两根引线，将电流引入热电偶。
3.测量热电偶两端的电压降。
4.根据测量的电压降和已知的电流值，计算出热电偶的阻值。
3.2 两线法测量两线法测量热电偶阻值的原理是通过两根引线同时引入电流和测量电压，但由于引入电流和测量电压共用一根引线，导致测量结果受到引线电阻的影响。
热电偶公式
热电偶公式热电偶是一种常见的温度测量元件，在工业生产和科学研究中都有着广泛的应用。
而要理解热电偶的工作原理和进行相关的计算，就离不开热电偶公式。
咱先来说说热电偶是咋回事。
想象一下，你在一个工厂里，各种机器设备轰隆隆地运转着，这时候你得知道它们的温度是不是在正常范围内，不然万一温度过高或者过低，出了故障可就麻烦啦。
这时候热电偶就派上用场啦！它就像一个小小的温度侦探，能把温度的信息准确地传递给我们。
那热电偶公式到底是啥呢？简单来说，热电偶的热电势 E 可以用下面这个公式来表示：E = a(T - T0) + b(T^2 - T0^2) 。
这里的 a 和 b 是热电偶的系数，T 是测量端的温度，T0 是参考端的温度。
比如说，有一次我在实验室里做一个关于温度测量的实验。
当时我们用的是 K 型热电偶，要测量一个加热炉内部的温度。
我们把热电偶的测量端插进了加热炉里，参考端放在室温环境中。
然后通过专门的测量仪器，读取到了热电偶产生的热电势。
这时候就得用上热电偶公式啦。
我们先查了 K 型热电偶的系数 a 和 b，然后把测量到的热电势值、室温（也就是参考端温度）代入公式里。
经过一番计算，终于得出了加热炉内部的温度。
那过程可真是既紧张又兴奋，就怕算错了。
在实际应用中，热电偶公式可不是孤立存在的。
还得考虑很多其他的因素，比如说热电偶的安装方式、测量环境的干扰等等。
有一回，我们在一个比较嘈杂的车间里测量温度，周围有好多电机在运转，电磁干扰特别强。
结果测量出来的热电势总是不太稳定，用公式算出来的温度也偏差很大。
后来经过仔细排查，发现是电磁干扰影响了信号传输。
我们采取了一些屏蔽措施，这才解决了问题。
再比如说，热电偶的测量端和被测物体的接触情况也很重要。
如果接触不好，就不能准确地反映被测物体的温度。
我记得有一次，我们测量一个金属部件的温度，热电偶的测量端没有完全贴合在部件表面，结果测量出来的温度比实际温度低了好多。
后来重新调整了安装位置，才得到了准确的结果。
热电偶温度计算公式
热电偶温度计算公式热电偶是一种广泛应用于工业和科学实验中温度测量的设备。
它利用热电效应来测量物体或环境的温度。
热电偶的原理是基于两个不同金属连接在一起所产生的热电效应。
当两个不同金属的接触点处于不同温度时，会产生一个电势差，这个电势差与温度之间存在一定的关系。
根据这一原理，可以通过测量热电偶产生的电势差来计算相应的温度。
热电偶的温度计算公式主要包括两部分：热电势-温度关系式和冷接点温度补偿。
1.热电势-温度关系式热电势-温度关系式描述了热电势与温度之间的关系。
对于不同的热电偶，热电势-温度关系式也有所不同。
以下是几种常见的热电偶的热电势-温度关系式：-K型热电偶：E=E₀+a₁T+a₂T²+a₃T³+a₄T⁴-J型热电偶：E=E₀+a₁T+a₂T²+a₃T³+a₄T⁴-T型热电偶：E=E₀+a₁T+a₂T²+a₃T³+a₄T⁴-E型热电偶：E=E₀+a₁T+a₂T²+a₃T³+a₄T⁴-N型热电偶：E=E₀+a₁T+a₂T²+a₃T³+a₄T⁴-R型热电偶：E=E₀+a₁T+a₂T²+a₃T³+a₄T⁴-S型热电偶：E=E₀+a₁T+a₂T²+a₃T³+a₄T⁴其中，E为热电势，T为温度，E₀为0摄氏度时的热电势，a₁、a₂、a₃、a₄为温度与热电势之间的系数。
2.冷接点温度补偿热电偶测量的是热电势与温度的关系，而实际应用中往往需要测量的是物体或环境的温度。
因此，在测量的过程中需要对热电势进行温度补偿。
热电偶的测量电路一般会将一个冷接点放在测量端和电子测量仪器之间，用来补偿冷接点的温度影响。
冷接点一般是一个已知温度的参照点，它的温度必须保持稳定。
在实际应用中，我们可以选择一些稳定性较高的参照温度源，如冷盖、冷槽或恒温器等。
当热电偶的冷接点温度稳定后，可以通过该温度来补偿热电势，计算出物体或环境的温度。
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工 业 热 电 偶 计 算 方 法
例：（K 型热电偶） 检定点温度：400℃ 实际温度：400.080℃ 标准平均值：3.26046 mV 被检平均值：16.38544 mV
标证电势：3.2587（标准热电偶证书上某检定点温度的热电动势值） 补偿温度：0.00℃ 电势误差：-0.01945 mV 温度修正0.46℃ 根据检定规程(JJG351―96) 300℃以上热电动势误差Δe 用下式计算：
分被标被标被e S S e e e e -∙+
=∆---
式中：-被e ―― 被检热电偶在某检定点附近温度下，测得的热电动势算 术平均值；
标e ―― 标准热电偶证书上某检定点温度的热电动势值；
标-
e ―― 标准热电偶在某检定点附近温度下，测得的热电动势算 术平均值；
分e ―― 被检热电偶分度表上查得的某检定点温度的热电动势 值；
标s 、被s ―― 分别表示标准、被检热电偶在某检定点温度的 微分热电动势值；
例：在400℃时，K 型热电偶示值误差计算。
在400℃附近测得标准铂铑10-铂热电偶的热电动势算术平均标-
e 值为3.26046 mV ；被检K 型热电偶的热电动势算术平均值-被e 为16.38544 mV 。
从标准热电偶检定证书中查得400℃时热电动势标e 为3.2587 mV ； （S 型分度表为3.259 mV ）；求被检K 型热电偶在400℃时的误差。
从热电偶微分热电动势表中查得400℃时，标准与被检热电偶1℃分别相当于0.00957 mV ；0.004224 mV 。
从K 型热电偶分度表中查得400℃时热电动势为16.397mV ，将以上数据代入下式，可计算出误差Δe 值。
即： 分被标被标
被e S S e e e e -∙+=∆-
--
)
(019428.03971.1604224.000957.026046.32587.338544.16m V -=-⨯-+= 则热电偶在400℃时示值误差：
4599.004224.0019428
.0-=-=∆=∆被
S e t (℃) 其修正值为0.4599（℃）
)(377672.1604224.000957
.026046.32587.338544.16)mV mV =⨯-+=电动势（。