过程装备控制技术及应用教案 三章过程检测技术 6页共21页 EA(,b)=e2()+e2(t,n)-e2(t0)-e(,) e()+e()-e(t)-eB(0)-eA()+e() =[()+e2()-e1()-{l2()+en(t0)-e 令 f2()=e2(t)+e2()-e() f2(0)=e2(x)+e(G0)-e1(n) 可的热电势的公式为 EA(,t0)=f2()-f(0) 该式表明:对于给定热电偶,热电势是其两端温度函数之差。若其冷端温度t恒定,则 f2(0)是定值,因此,热电势的大小只依赖于热端温度t,两者一一对应。 (2)热电偶的基本定律 物质导体定律:到体的回路不论各处温度分布如何都不会产生热电势。“匀质”仅指导 体的成分、材质相同,与其外形无关。 该定律可得出以下两个结论 热电偶必然由两个不同质的材料组成 同一导体回路是否有热电势可用来判定导体是否均匀 中间导体定律:由两种不同导体构成的热电偶回路中,接入第三种导体,只要保持第三 种导体两端温度相等,则对回路热电势没有影响 中间温度定律:两种匀质导体A、B构成的热电偶,两端温度为t和t0,如存在一个中 间温度Ln,则热电偶存在以下关系: EA(,0)=EA(,n)+EA(n20) 标准电极定则:A、B导体的热电势等于它们对另一参考导体C的热电势之和,即 E(,0)+EC2(t,b)=E2(t,) (3)常用热电偶测温系统 补偿导线是在一定的温度范围内与所接热电偶热电性能相同的廉价金属丝。采用补偿导 线只是改变了冷端的位置,不会影响热电偶的正常工作 证明上面结论 回路总电势 E=E12(,)+ECD(a,) 由补偿导线的性质得 Ea(1,b)=E2(t,0) 代入上式得 E=E1(,4)+E12(1,4)=En() 在使用补偿导线时要注意形号和极性,补偿导线必须和热电偶配套,正确与热电偶的正 负极连接 应用热电偶的基本定律,可以实现以下几种情况的测温 测两点的温差(反向串联) 测多点温度之和(正向串联) 测多点的平均温度(并联) (4)热电偶冷端温度的影响及处理 在实际应用过程中,冷端温度大多是变化的,从而给测量带来误差。常用的修正方法有 恒温和补偿两大类。 恒温法 该方法就是把热电偶冷端置于人造恒温装置中,常用的恒温装置有冰点槽和热电式恒温 箱 示值修正法 根据热电势与温度的对应关系,显示仪表可以直接读出温度。一般显示仪表的分度是在过程装备控制技术及应用教案 第三章 过程检测技术 第 6 页 共 21 页 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )  ( ) ( ) ( )  ( ) ( ) ( ) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 , , , e t e t e t e t e t e t e t e t e t e t e t e t E t t e t e t t e t e t t AB B A AB B A AB B B AB A A AB AB B AB A = + − − + − = + − − − + = + − − 令 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 0 0 0 0 f t e t e t e t f t e t e t e t AB AB B A AB AB B A = + − = + − 可的热电势的公式为 ( ) ( ) ( ) 0 0 E t,t f t f t AB = AB − AB 该式表明：对于给定热电偶，热电势是其两端温度函数之差。若其冷端温度 t0 恒定，则 ( ) 0 f t AB 是定值，因此，热电势的大小只依赖于热端温度 t，两者一一对应。 （2）热电偶的基本定律 物质导体定律：到体的回路不论各处温度分布如何都不会产生热电势。“匀质”仅指导 体的成分、材质相同，与其外形无关。 该定律可得出以下两个结论： 热电偶必然由两个不同质的材料组成； 同一导体回路是否有热电势可用来判定导体是否均匀。 中间导体定律：由两种不同导体构成的热电偶回路中，接入第三种导体，只要保持第三 种导体两端温度相等，则对回路热电势没有影响。 中间温度定律：两种匀质导体 A、B 构成的热电偶，两端温度为 t 和 t0，如存在一个中 间温度 n t ，则热电偶存在以下关系： ( ) ( ) ( ) 0 0 E t,t E t,t E t ,t AB = AB n + AB n 标准电极定则：A、B 导体的热电势等于它们对另一参考导体 C 的热电势之和，即 ( ) ( ) ( ) 0 0 0 E t,t E t,t E t,t AC + CB = AB （3）常用热电偶测温系统 补偿导线是在一定的温度范围内与所接热电偶热电性能相同的廉价金属丝。采用补偿导 线只是改变了冷端的位置，不会影响热电偶的正常工作。 证明上面结论： 回路总电势 ( ) ( ) 1 1 0 E E t,t E t ,t = AB + CD 由补偿导线的性质得 ( ) ( ) 1 0 1 0 E t ,t E t ,t CD = AB 代入上式得 ( ) ( ) ( ) 1 1 0 0 E E t,t E t ,t E t,t = AB + AB = AB 在使用补偿导线时要注意形号和极性，补偿导线必须和热电偶配套，正确与热电偶的正 负极连接。 应用热电偶的基本定律，可以实现以下几种情况的测温： 测两点的温差（反向串联） 测多点温度之和（正向串联） 测多点的平均温度（并联） （4）热电偶冷端温度的影响及处理 在实际应用过程中，冷端温度大多是变化的，从而给测量带来误差。常用的修正方法有 恒温和补偿两大类。 恒温法 该方法就是把热电偶冷端置于人造恒温装置中，常用的恒温装置有冰点槽和热电式恒温 箱。 示值修正法 根据热电势与温度的对应关系，显示仪表可以直接读出温度。一般显示仪表的分度是在