热电偶是一种常用的测温仪器,它基于温度与电压之间的关系,通过电热转换原理来测量温度。热电偶常用于工业生产、实验室研究以及温度控制领域。不同类型的热电偶具有不同的温度计算方法,下面将详细介绍几种常见的热电偶类型及其温度计算方法。
1. k型热电偶:
k型热电偶是最常见的一种热电偶,适用于温度范围广泛的应用。它由镍铬合金热电极和镍铝合金热电极组成。k型热电偶的温度计算公式可以通过调用国际温标its-90的公式来计算,公式如下:
t(℃) = -0.422118 + 2.0482e-3 * v + 2.9678e-7 * v^2 - 5.7926e-12 * v^3 + 5.8991e-17 * v^4 - 2.5550e-22 * v^5 + 9.007e-28 * v^6
其中t为温度(摄氏度),v为热电偶测量的电压。
举个例子,假设k型热电偶测量的电压为20mv,将其代入计算公式中,可以得到t = -0.422118 + 2.0482e-3 * 20 + 2.9678e-7 * 20^2 - 5.7926e-12 * 20^3 + 5.8991e-17 * 20^4 - 2.5550e-22 * 20^5 + 9.007e-28 * 20^6 ≈ 176.32℃。因此,当k型热电偶测量的电压为20mv时,温度约为176.32℃。
2. j型热电偶:
j型热电偶是另一种常用的热电偶,它由铁热电极和铜热电极组成。j型热电偶适用于低温应用,一般工作温度范围为-210℃至760℃。j型热电偶的温度计算公式与k型热电偶类似,也是基于国际温标its-90的公式来计算。具体公式如下:
t(℃) = -8.095629 + 2.16078e-3 * v + 6.963837e-6 * v^2 - 8.992803e-9 * v^3 + 6.882862e-12 * v^4 - 3.198308e-15 * v^5 + 1.668433e-18 * v^6 - 4.641203e-22 * v^7 + 5.166370e-26 * v^8
其中t为温度(摄氏度),v为热电偶测量的电压。
举个例子,假设j型热电偶测量的电压为10mv,将其代入计算公式中,可以得到t = -8.095629 + 2.16078e-3 * 10 + 6.963837e-6 * 10^2 - 8.992803e-9 * 10^3 + 6.882862e-12 * 10^4 - 3.198308e-15 * 10^5 + 1.668433e-18 * 10^6 - 4.641203e-22 * 10^7 + 5.166370e-26 * 10^8 ≈ 186.54℃。因此,当j型热电偶测量的电压为10mv时,温度约为186.54℃。
除了k型和j型热电偶外,还有其他类型的热电偶,如t型、e型、s型和r型等。每种类型的热电偶都有相应的温度计算方法。在实际操作中,我们可以通过根据不同的热电偶类型选择相应的计算公式,然后将测量得到的电压代入公式中,即可得到温度值。
总结而言,不同类型的热电偶的温度计算方法是基于温度与电压之间的关系,利用国际温标its-90的公式来计算。通过选择相应的热电偶类型和测量得到的电压,可以准确计算出温度值。这些计算方法能够满足工业生产和实验研究的需要,并为温度控制提供了可靠的参考依据。