1、1 用K熱電偶測某設備的溫度，測得的熱電勢為20，冷端（室溫）為25，求設備的溫度？如果改用E電熱偶來測量溫時，在相同的條件下。E熱電偶測得的熱電勢為多少？解： 當熱電勢為20時，此時冷端溫度為25，即 E(t,t0)=20查表可得 E(t0,0）=E(25，0）=1 因為 E(t,0)= E(t,t0)+E(t0,0)=20+1=21由此電勢，查表可得t=509，即設備溫度為509. 若改用E熱電偶來測溫度時，此時冷端溫度仍為25。查表可得 E(t0，0)=E(25，0)=1.05 當509，查表可得 E(t,0)=E（509，0）=37.7因為E(t,t0)= E(t,t0)-E(t0,0

2、)=37.7-1.5=36.2即E熱電偶測得的熱電勢為36.2。2 現用一只鎳鉻-銅鎳熱電偶測某換熱器內的溫度，其冷端溫度為30，顯示儀表為動圈儀表（即XCZ-101）,此儀表的機械零位為0，這時指示值為400，若認為換熱器內的溫度為430，對不對？為什么？正確值是多少？解：不對。 因為此時冷端度為30.而儀表的指示值（400）是在儀表的機械零位在0時的值。所以，此時儀表指示值不是換熱器的實際溫度。查表可得E(400,0)=28.943.此熱電勢即為E(t,30),即E(t,30)=E(400,0)=28.943因為 E(t,t0)=E(t,t0)+E(t0,0)=E(t,30)+E(30,0

3、)=28.943+1.801=30.744v查表可得：t=422°C.有上面分析可看出，換熱器的實際溫度不是簡單的儀表指示值與冷端溫度之和，而是熱電勢之和。即儀表指示值所對應的熱電勢值E(t，30）加上熱端為30冷端為0時的熱電勢，由此才能得到實際溫度下的熱電勢E(t，0），這樣查表即可得到實際溫度t的值。3. 若用兩支鉑銠10-鉑熱電偶串聯來測量爐溫，連接方式分別如圖3-16（a）、（b）、（c）所示。已知爐內溫度均勻，最高溫度為1000攝氏度，假設補償導線C、D與熱電偶A、B本身在100攝氏度以下具有相同的熱電特性。要求：（1）試分別計算測量儀表范圍（以最大毫伏數表示）；（2）以

4、上述三種情況下，若由測量儀表得到的信號都是15mV，分別計算這是爐子的實際問溫度。解(1）計算測量儀表的測量把范圍。(a)此時熱電偶冷端溫度均勻為0，則查表可得 E(1000,0)=9.585mv.兩支熱電偶串聯，測量儀表所測信號最大值為=2E(1000,0)=2×9.585=19.17mV.根據這個數值可確定儀表測量范圍。由此數據可知兩個熱電偶串聯可測范圍將這增大到1800以上。(b）此時不僅應考慮補償導線引出來以后的冷端溫度（30），還應考慮旁邊補償導線與熱電偶的接線盒內溫度（100）對熱電勢的影響。又因為補償導線C、D與熱電偶A、B本身在100以下的熱電特性時相同的，所以，在冷

5、端處引成的熱電勢為 E(30.0)=0.173mV在補償導線C、D與熱電偶的連接處1、4兩點可認為不產生熱電勢，但在接線盒內2、3兩點處形成的熱電偶相當于熱電偶在100時引成的熱電勢。即 E(100,0）=0.645mV此電勢方向與兩支熱電偶在熱端產生的電勢方向是相反的，所以這時總的熱電勢為=2E(1000,0)E(100,0)E(30,0)=2×9.5850.6450.173=18.352mV 根據這個數值可以確定儀表的測量范圍。在這種情況下，如果爐旁邊接線盒內的溫度變化，會對測量產生較大影響，造成較大的測量誤差。（c）此時兩支熱電偶的兩端都用補償導線引至遠離爐子處，冷端溫度為30

6、，故總的電熱式勢為=2E(1000,0)2E(30,0)=2×9.8582×0.173=18.824mV 由此可知，在同樣都是用兩支熱電偶串聯來測量爐溫時，由于接線不同，產生的熱電勢也不同，在選擇測量儀表時，應考慮這種情況。（2）在(a)情況時,由于2E(t,0)=15mV，則E(t,0)=7.5mV。由此查表可得實際溫度t=184在(b）情況時，由于2E(t,0)=15+E(30,0)+2E(100,0)=15+0.173+0.645=15.818mV則查表可得實際溫度t=851。在(c）情況時，由于2E(t,0)=15+2E(30,0)=15+2×0.173=

7、15.346mV則 E(t ,0)=7.673mV 查表可得實際溫度t=830。從上面分析可看出，雖然采用了補償導線，但并不能完全克服冷端溫度變化對測量的影響。補償導線只是將冷端由溫度變化較劇烈的地方移至溫度變化較小的地方。若這時冷端的溫度仍不為0，那么還必須考慮如何進行冷端溫度的補償問題。4.測溫系統如圖3-17所示，請說出這是工業上用的哪種溫度計？已知熱電偶的分度號為K，但錯用與E配套的顯示儀表,當儀表指示為160時,請計算實際溫度為多少度(室溫為25)解: 這是工業上用的熱電偶溫度計。查看分度號E，可得160時的電勢為10501V，這電勢實際上由K熱電偶產生的，即 E(,25)=1050

8、1V.查看分度號K，可得E(25,0)=1000V，由此可見，E(,0)=E(,25）+E(25,0）=10501+1000=11501V。由這個數值查看分度號K，可得實際溫度283。5.已知熱電偶的分度號為K，工作時的冷端溫度為30，測得的熱電勢為38.5mV，求工作端的溫度是多少。如果熱電偶的分度號為E。其他條件不變，那么工作端的溫度又是多少？解: 查看分度K，可得E(30,0)=1203V，由此可知，E(t,30）=38500V，E(t,0)=E(t,30）+E(30,0)=1203+38500=39703（V），查看分度號K，可得工作端溫度t=960。用同樣的方法，查看分度號E，可算得

9、工作端約為532。6.已知熱電偶的分度號為K,工作時冷端溫度為30，測得熱電勢以后，錯用E分度表查得工作端的溫度為715.2，試求工作端的實際溫度是多少？解: 查分度號E，查得與715.2對應的電勢為54.322mV，這實際上是有分度號為K的熱電偶產生的E(t,30)。 查分度號為K,得E(30,0)=1.203mV。 E(t,0)=E(t,30)+E(30,0)=54.322+1.203=55.525(mV) 查分度號K,得t1391。 7用Pt100測量溫度，在使用時錯用了Cu100的分度表，查得溫度為140，試問實際溫度應該為多少？ 解 由分度號Cu100查得140時的電阻值為159.9

10、6歐姆 。再由分度號Pt100查得與159.96 對應的溫度為157.1,這就是實際溫度的值。 8.用分度號Pt50的熱電阻測溫，卻錯查了Cu50的分度表，得到的溫度是150。問實際溫度是多少？ 解 由分度號Cu50查得150時的電阻值為82.13歐姆 。再由分度號Pt50查得與82.13歐姆 對應的溫度為166，這就是實際溫度的值。9.某臺動圈式儀表是與鎳鉻-鎳硅熱電偶配套使用的，但錯接了鉑銠10-鉑熱電偶，儀表的指示值為201ºC，則實際溫度為多少？（冷端溫度為0ºC）解: 查分度號K，查得與201對應的電勢為8177V，這實際上是分度號為S的熱電偶產生的. 因為冷端溫

11、度為0ºC，所以可以直接查分度號為S的熱電偶表，差表為87610.若用鉑銠10-鉑熱電偶測量溫度，其儀表指示值為600ºC，而冷端溫度為65ºC，在沒有冷端溫度補償的情況下，這實際溫度為650ºC，對不對？，為什么？正確值是多少？解：E(,)=E(600,0)=5237v E(,0)= E(65,0)=398v E(,0)= E(,)+E(,0)= 5237+398=5635查表約等于639ºC11.用補熱電偶償可使熱電偶不受接線盒所處溫度t1變化的影響（參照圖3-21），試用回路電勢的公式來證明。 解：依圖應有EAB(t1,t0)= ECD(

12、t1，t0) 由圖熱電回路的總電勢為EABCD=EAB(t)+ EBD(t1)+ EDC(t0)+ ECA(t1) (1)當t=t1=t0 EABCD=EAB(t1)+ EBD(t1)+ EDC(t1)+ ECA(t1)=0 (2)將有-EAB(t1)- EDC(t1)= EBD(t1)+ ECA(t1)將其代入(1)EABCD=EAB(t)-EAB(t1)+ EDC(t0)-EDC(t1)。而EDC(t0)-EDC(t1)= EDC(t0，t1)=- ECD(t0，t1)= ECD(t1，t0) =EAB(t，t1)+ ECD(t1，t0)因為EAB(t1,t0)= ECD(t1t0) 所以

13、EABCD= EAB(t，t1)+ EAB(t1,t0) EABCD =EAB(t)- EAB(t1)+ EAB(t1)- E(t0)AB= EAB(t)- EAB(t0) 所以熱電偶不受接線盒所處溫度t1變化的影響。12.如果將鎳鉻-鎳硅補償導線極性接反，當電路溫度控制于800ºC時，若熱電偶接線盒處溫度是50ºC，儀表接線板處溫度為40ºC，問測量結果與實際相差多少？解：見12圖，上圖為正確補償導線接法圖，下圖為反接補償導線接法圖，反接補償導線將會產生新的接觸電勢，和.其中、為接觸電勢，其他為溫差電勢。上圖正確的接法的總的電勢和為：E1=-+ 下圖反接的接法的

14、總的電勢和為：E2=-+E=E1-E2=-2+2 其中=-所以E=2-2+2 13.分度號為K的熱電偶，誤將E的補償導線配在K的電子電位差計上，如圖3-22所示。電子電位差計的讀數為650ºC，問被測溫度實際值是多少？解：熱電偶電勢是由K熱電偶產生的查表得=27022v,由于誤將E的補償導線配在K的電子電位差計上，所以應該算E的補償導線熱電勢，由于電位差計的零點被調整到20度，即熱電偶冷端被抵消了20度。故應有-=2419-1192=1227v所以被測的真實溫度應該是：+-=27022-1227=25795v查表得62114.在分度號為S,K,E 三種熱電偶當中，試問：（1）那種熱電偶適用在氧化和中型氣氛中測溫？（2）允許誤差最小、測量精度最高的是那種熱電偶？（3）熱電勢最大、靈敏度最高的是那種熱電偶？（4）那種熱電偶價格最高？那種熱電偶價格最低？