SU1747945A1 - Method of determining temperature - Google Patents

Method of determining temperature Download PDF

Info

Publication number
SU1747945A1
SU1747945A1 SU904835207A SU4835207A SU1747945A1 SU 1747945 A1 SU1747945 A1 SU 1747945A1 SU 904835207 A SU904835207 A SU 904835207A SU 4835207 A SU4835207 A SU 4835207A SU 1747945 A1 SU1747945 A1 SU 1747945A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
thermocouple
temperature
current
junction
spa
Prior art date
Application number
SU904835207A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Алексеевич Скрипник
Олег Юрьевич Скрипник
Владимир Ильич Водотовка
Александр Владимирович Водотовка
Original Assignee
Киевский технологический институт легкой промышленности
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Киевский технологический институт легкой промышленности filed Critical Киевский технологический институт легкой промышленности
Priority to SU904835207A priority Critical patent/SU1747945A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1747945A1 publication Critical patent/SU1747945A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к способам измерени  температуры и может быть использовано дл  повышени  точности термо электрических преобразователей, наход щихс  в услови х длительной, эксплуатации под воздействием факторов, дестабилизирующих их чувствительность Сущность изобретени  заключаетс  в том, что измер ют три значени  термоЭДС, соответствующих исходному состо нию термопары, нагреву ее спа  посто нным током и его охлаждению путем изменени  направлени  этого тока, после чего определ ют искомую температуру согласно предложенной формуле Результат определени  температуры не зависит от коэффициента чувствительной термо пары 1 илThe invention relates to temperature measurement methods and can be used to improve the accuracy of thermoelectric converters under long-term conditions of operation under the influence of factors destabilizing their sensitivity. The essence of the invention is that three thermopower values corresponding to the initial state of the thermocouple are measured. , by heating it with a constant current and cooling it by changing the direction of this current, after which the desired temperature is determined according to the proposed oh Formula determination result does not depend on the temperature coefficient of the thermo-sensitive yl pairs 1

Description

Изобретение относитс  к области измерени  температуры электрическими методами и может быть использовано дл  повышени  точности термоэлектрических преобразователей, наход щихс  в длительной эксплуатации на тепловом объекте.The invention relates to the field of temperature measurement using electrical methods and can be used to improve the accuracy of thermoelectric converters that are in continuous operation at a thermal object.

Известен способ измерени  температуры термоэлектрическим термометром, заключающийс  во внесении спа  термопары в среду, температуру которой измер ют, и регистрации термоэлектродвижущей силы (термоЭДС), возникающей на свободных концах термопарыA known method for measuring the temperature by a thermoelectric thermometer, comprising inserting the thermocouple spa into the medium whose temperature is measured, and recording the thermoelectromotive force (thermopower) arising at the free ends of the thermocouple

Недостатком способа  вл етс  низка  точность измерени  из-за нестабильности параметров термопары и режима ее работы. Так, в результате окислени  термоэлектро дов, испарени  металлов с электродов, диффузии компонентов сплавов через спай, деформаций термоэлектродов и т п. измен етс  наклон градуировочной характеристики и соответственно по вл етс  погрешность чувствительности термометра Изменени  температуры свободных концов термопары вызывают параллельное смещение градуировочной характеристики, что обусловливает по вление погрешности нул  термометра Эти составл ющие погрешности нос т случайный характер и их трудно скомпенсировать или учесть в процессе эксплуатации на объекте Существенную погрешность вносит нестабильность параметров линии св зи и вторичного прибора .The disadvantage of this method is low measurement accuracy due to the instability of the parameters of the thermocouple and the mode of its operation. Thus, as a result of thermoelectrode oxidation, metal evaporation from electrodes, diffusion of alloy components through junctions, thermoelectric deformations, etc., the slope of the calibration characteristic changes and, accordingly, the sensitivity error of the thermometer changes. The temperature of the free ends of the thermocouple causes a parallel shift of the calibration characteristic, which causes a thermometer zero error. These error components are random and difficult to compensate for or take into account. during operation at the facility Significant error is introduced by instability of the parameters of the communication line and the secondary device.

Известен способ измерени  температуры термоэлектрическим термометром, заключающийс  во внесении спай термопары в среду, температуру которой измер ют, и компенсации термоэлектродвижущей силы, возникающей на свободных концах термо2The known method of measuring the temperature by a thermoelectric thermometer, which consists in inserting the junction of the thermocouple into the medium, the temperature of which is measured, and compensating for the thermoelectromotive force arising at the free ends of the thermocouple

v| Юv | YU

ЈьЈ

елate

пары, с помощью вспомогательного источника тока, создающего падение напр жени  на компенсирующем резисторе, равное измер емой термоЭДС.the pair, with the help of an auxiliary current source, creating a voltage drop across the compensating resistor, equal to the measured thermoelectric power.

При компенсационном способе измерени  исключаетс  погрешность изменени  сопротивлени  цепи термопары и непосто нства чувствительности вторичного прибора . Однако погрешность от нестабильности самой термопары и непосто нства температур ее свободных концов не исключаетс , что не позвол ет обеспечить высокую точность измерени  температуры,With the compensation method of measurement, the error of the change in the resistance of the thermocouple circuit and the inconsistency of sensitivity of the secondary device are eliminated. However, the error from the instability of the thermocouple itself and the inconsistency of the temperature of its free ends is not excluded, which does not allow for a high accuracy of temperature measurement,

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  способ измерени  температуры, заключающийс  во внесении спа  термопары в среду, температуру которой измер ют, регистрации значени  измер емой термоэлектродвижущей силы, нагреве спа  термопары пропусканием тока через термопару, регистрации установившегос  значени  термоЭДС и определении отношени  зарегистрированных значений термоэлектродвижущих сил, при этом температуру в определ ют по формулеThe closest to the invention according to the technical essence is the method of measuring the temperature, which consists in introducing the thermocouple spa into the medium whose temperature is measured, recording the measured thermoelectromotive force, heating the thermocouple spa by passing a current through the thermocouple, and determining the ratio of the registered values thermoelectromotive forces, the temperature in which is determined by the formula

ратуры способом-прототипом, например, в диапазоне от 150-400°С возникает значительна  методическа  погрешность (до 2- 5°С)Ratura method of the prototype, for example, in the range from 150-400 ° C there is a significant methodological error (up to 2-5 ° C)

Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  температуры по расчетной формуле путем исключени  вли ни  Джоулева тепла, попадающего в спай термопары за счет теплопроводности термоэлектродов .The aim of the invention is to improve the accuracy of determining the temperature by the calculation formula by eliminating the influence of Joule heat entering the junction of the thermocouple due to the thermal conductivity of the thermoelectrodes.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способ, включающий нагревание спа  термопары пропусканием тока через нее, измерение значений термоэлектродвижущейThe goal is achieved by the fact that in a method involving heating a thermocouple spa by passing a current through it, measuring the values of thermoelectromotive

силы и вычисление температуры окружающей среды, введены дополнительные операции:force and the calculation of the ambient temperature, additional operations are introduced:

измен ют направление тока, протекающего через спай термопары;changing the direction of the current flowing through the thermocouple junction;

охлаждают спай термопары до температуры , при которой соответствующее уменьшение термоэлектродвижущей силы превысит в 10-20 раз среднеквадратичное значение ее случайных отклонений;the thermocouple junction is cooled to a temperature at which the corresponding decrease in the thermoelectromotive force exceeds the rms value of its random deviations by 10–20 times;

вычисление температуры осуществл ют по математическому выражению,the temperature is calculated using a mathematical expression

вП -JVP -J

FflT-1)FflT-1)

где П -- коэффициент Пельтье;where P is the Peltier coefficient;

I - ток, пропускаемый через спай термопары ,I is the current passed through the junction of the thermocouple,

ЕE

К - - отношение значений зарегистрированных термоэлектродвижущих сил EI и Еа до и после нагрева;K - is the ratio of the values of the registered thermoelectromotive forces EI and Ea before and after heating;

А- теплопроводность спа .A- thermal conductivity spa.

Как следует из приведенной формулы, на точность измерени  температуры этим способом не вли ет чувствительность термопары , а следовательно, и ее нестабильность . Однако исследовани  способа показали, что линейна  зависимость между измер емой температурой током через спай I нарушаетс . Это вызвано тем, что кроме теплоты, выдел емой в спае за счет эффекта Пельтье при протекании тока через термоэлектроды выдел етс  и теплота Джоул , часть которой поступает на рабочий спай термопары. И хот  эффект Пельтье дл  спа  термопара  вл етс  определ ющим , результирующий перегрев спа  зависит и от теплоты Джоул , котора  пропорциональна квадрату протекающего тока. В результате этого реальна  зависимость измер емой температуры $от тока I, пропускаемого через спай термопары, нелинейна . Поэтому при определении темпеAs follows from the above formula, the accuracy of temperature measurement in this way is not affected by the sensitivity of the thermocouple, and hence its instability. However, studies of the method have shown that the linear relationship between the temperature measured by the current through junction I is broken. This is due to the fact that in addition to the heat released at the junction due to the Peltier effect, when the current flows through the thermoelectrodes, the heat of Joule, part of which goes to the working junction of the thermocouple, is released. And while the Peltier effect for a thermocouple spa is decisive, the resulting overheating of the spa also depends on the heat of Joule, which is proportional to the square of the current flowing. As a result, the real dependence of the measured temperature $ on the current I passed through the junction of the thermocouple is nonlinear. Therefore, when determining the pace

вЕ2-Езbe2-ez

2P

+ в0.+ v0.

5five

00

5five

00

5five

где во - температура свободных концов термопары;where in - temperature of the free ends of the thermocouple;

EI, Еа, Ез - значени  термоэлектродвижущей силы соответственно до нагрева, после нагрева и после охлаждени  спа  термопары;EI, Еа, Ез - values of the thermoelectromotive force, respectively, before heating, after heating and after cooling the thermocouple spa;

П - коэффициент Пельтье,P - Peltier coefficient,

I - ток через спай термопары;I - current through thermocouple junction;

Я - эквивалентна  теплопроводность спа  термопары, с учетом теплообмена с окружающей средой.I - is equivalent to the thermal conductivity of the thermocouple spa, taking into account heat exchange with the environment.

На чертеже представлен вариант схемы термоэлектрического устройства дл  осуществлени  предлагаемого способа.The drawing shows a variant of the thermoelectric device circuit for implementing the proposed method.

Устройство содержит четырехэлектрод- ный термоэлектрический преобразователь 1, состо щий из .двухэлектродных термоэлектрических преобразователей с общим рабочим спаем, первую 2 и вторую 3 пары удлинительных термоэлектродов, первый 4 и второй 5 термостаты с размещенными в них свободными концами первой 2 и второй 3 пар удлинительных термоэлектродов, двухканальный ключ б, двухполюсный переключатель 7, регулируемый источник по- сто нного напр жени  8 и цифровой милливольтметр 9.The device contains a four-electrode thermoelectric converter 1, consisting of two-electrode thermoelectric converters with a common working junction, the first 2 and second 3 pairs of extension thermoelectrodes, the first 4 and second 5 thermostats with the free ends of the first 2 and second 3 pairs of extension thermoelectrodes placed in them , a two-channel switch b, a two-pole switch 7, an adjustable source of a constant voltage 8 and a digital millivoltmeter 9.

Предлагаемый способ определени  температуры заключаетс  в следукщем.The proposed method for determining the temperature is as follows.

Измер ема  температура и термо- Температура перегрева спа  определ етс Measured temperature and temperature; Spa overheating temperature is determined by

суммарной рассеиваемой электрической мощностью и теплопроводностью спа total dissipated electrical power and thermal conductivity spa

ЭДС, возникающа  на свободных концах термопары, св заны нелинейной зависимостью5The emf arising at the free ends of a thermocouple is related by a non-linear relationship5

Е А (01 - 00) + В (01 - в0}2 + С (01 - 00)3, ( 1)Е А (01 - 00) + В (01 - в0} 2 + С (01 - 00) 3, (1)

где А, В и С - коэффициенты уравнени , завис щие от материалов термоэлектродов 10 и технологии изготовлени  термопары;where A, B and C are the coefficients of the equation depending on the materials of the thermoelectrodes 10 and the technology of making the thermocouple;

в0 - температура свободных концов термопары.в0 is the temperature of the free ends of the thermocouple.

В окрестност х рабочей точки термопары , задаваемой значением температуры 15 01,прилегающий участок градуировочной характеристики (Л0« 0i) можно заменить пр мой линией (хордой), проход щей через начала градуировочной характеристики (нуль) и рабочую точку в1,. Зависимость тер- 20 моЭДС от температуры в окрестност х рабочей точки можно представить линейной зависимостьюIn the vicinity of the working point of the thermocouple, set by the temperature of 15 01, the adjacent section of the calibration characteristic (Л0 «0i) can be replaced with a straight line (chord) passing through the beginnings of the calibration characteristic (zero) and the working point B1 ,. The dependence of the thermopower on the temperature in the vicinity of the operating point can be represented by a linear dependence

АвAv

K-FH2+n-lK-FH2 + n-l

-g

(7)(7)

где R - омическое сопротивление тёрмо- электродов;where R is the ohmic resistance of the thermal electrodes;

К - коэффициент, учитывающий часть тепла Джоул , нагревающа  спай;K - coefficient taking into account part of the heat Joule, heating junction;

П - коэффициент Пельтье, завис щий от материалов спа ;P is the Peltier coefficient, depending on the spa materials;

Я - эквивалентна  теплопроводность спа , учитывающа  теплообмен со средой;I is equivalent to the thermal conductivity of the spa, taking into account the heat exchange with the medium;

I - сила посто нного токаI - direct current power

Измер ют установившеес  значение термоЭДС Е2Measured steady-state value of thermopower E2

Е2 - S2 & +E2 - S2 & +

K-R-l2-f ГНK-r-l2-f GN

ТT

--- - в 1--- - in 1

VOJ,VOJ,

(8)(eight)

Е S (01 - во),E S (01 - in),

где S where s

ЛЕLU

-7с-п средн   чувствительность термопары , завис ща  от измер емой температуры в.-7c-n is the average sensitivity of the thermocouple, depending on the measured temperature.

Среднюю чувствительность термопары можно определить из соотношени The average sensitivity of the thermocouple can be determined from the ratio

S & - в0) - А & - в0) + В & - в0}2 + + С (01 - в0)3,S & - B0) - A & - B0) + B & - B0} 2 + + C (01 - B0) 3,

откудаfrom where

S А + В (0i - во) + С & - в0)2.S А + В (0i - в) + С & - в0) 2.

Вначале измер ют значение термоЭДС, соответствующей измер емой температуре 01 и температуре свободных концов термопары воFirst, the thermopower value is measured, corresponding to the measured temperature 01 and the temperature of the free ends of the thermocouple during

Ei Si(0i-0o),Ei Si (0i-0o),

(5)(five)

где Si - средн   чувствительность термопары при разности температур д в 01 - в0. Затем через спай термопары пропускают посто нный ток I от источника электрического напр жени . За счет эффекта Пельтье в спае и выделени  тепла Джоул  в электродах термопары происходит нагрев спа  термопары до температурыwhere Si is the average sensitivity of the thermocouple at the temperature difference d in 01 - 0. Then, a constant current I from the source of electrical voltage is passed through the junction of the thermocouple. Due to the Peltier effect in the junctions and the release of heat, the Joule in the electrodes of the thermocouple heats the thermocouple spa to temperature.

02 01-Д01,02 01-D01,

(6)(6)

где А01 -температура перегрева спа  относительно контролируемой среды.where A01 is the temperature of the overheating of the spa relative to the controlled environment.

АвAv

K-FH2+n-lK-FH2 + n-l

-g

(7)(7)

где R - омическое сопротивление тёрмо- электродов;where R is the ohmic resistance of the thermal electrodes;

К - коэффициент, учитывающий часть тепла Джоул , нагревающа  спай;K - coefficient taking into account part of the heat Joule, heating junction;

П - коэффициент Пельтье, завис щий от материалов спа ;P is the Peltier coefficient, depending on the spa materials;

Я - эквивалентна  теплопроводность спа , учитывающа  теплообмен со средой;I is equivalent to the thermal conductivity of the spa, taking into account the heat exchange with the medium;

I - сила посто нного токаI - direct current power

Измер ют установившеес  значение термоЭДС Е2Measured steady-state value of thermopower E2

K-R-l2-f ГНK-r-l2-f GN

ТT

--- - в 1--- - in 1

VOJ,VOJ,

(8)(eight)

2525

30thirty

где $2 - средн   чувствительность термопэры при разности температур д в 02 - в0 Силу тока I выбирают такой, чтобы возросшее значение термоЭДС превышало раннее измеренное значение EI на величину, превышающую максимальные случайные изменени  термоЭДСwhere $ 2 is the average sensitivity of the thermopair at a temperature difference of d at 02 - v0 The strength of current I is chosen such that the increased thermopower value exceeds the previously measured EI value by an amount exceeding the maximum random changes in thermoEMF

Е2- Ei aE2- Ei a

АЕ2AE2

(9)(9)

3535

4040

4545

где УДЕ2 - среднеквадратичное отклонение (С КО) термоЭДС;where UDE2 is the standard deviation (C KO) of thermoEMF;

а- коэффициент, завис щий от доверительной веро тности.a is a coefficient depending on the confidence probability.

При нормальном распределении случайных отклонений термоЭДС от среднего значени  при веро тности ,997 максимальное случайное отклонение не может превысить СКО более чем в 3 раза. Поэтому коэффициент а выбирают в пределах 10-20 При выборе а 10-20 термоЭДС Е2 измер ют практически с той же систематической погрешностью , что и EIWith a normal distribution of random deviations of thermoEMF from the average value with probability, 997 the maximum random deviation cannot exceed the standard deviation more than 3 times. Therefore, the coefficient a is chosen in the range of 10-20. When choosing а and 10-20, thermopower E2 is measured with almost the same systematic error as EI

5050

E2 Ei ЧЮ...20)E2 Ei CHY ... 20)

(10)(ten)

Далее измен ют направление тока, пропускаемого через спай. Так как эффект Пельтье ретерсивный, то при изменении направлени  тока через спай возникает его охлаждение, и термо-ЭДС уменьшаетс  до значени Next, the direction of the current flowing through the junction is changed. Since the Peltier effect is recursive, when the direction of the current through the junction is reversed, its cooling occurs, and the thermo-emf decreases to

Ез Зз ( + - 00), d 1)Ez Зз (+ - 00), d 1)

где Зз - средн   чувствительность термопары при разности температур д& -where Z3 is the average sensitivity of the thermocouple at the temperature difference d & -

вз-воtake

Измер ют установившеес  значение термоЭДС Ез.Measured steady-state value of thermopower Ez.

Поскольку два дополнительно измеренных значений термоЭДС (Еа и Ез) лежат в окреастност х рабочей точки термопары, задаваемой первоначальным значением термоЭДС Ei, то правомерно считать, что S1 $2 5з С учетом последнего определ ют относительную разность термоЭДСSince the two additionally measured thermopower values (Ea and Ez) lie in the vicinity of the working point of the thermocouple given by the initial value of thermoEMF Ei, it is reasonable to assume that S1 $ 2 5z Taking into account the latter, the relative difference in thermoEMF is determined

Е2-Е3 2ГН Ei A (ft-ft,)E2-E3 2GN Ei A (ft-ft,)

(12)(12)

Поскольку температуру определ ют по формуле , получаемой из выражени  (12),Since the temperature is determined by the formula derived from the expression (12),

a л a l

f 1 - С/о f 1 - C / o

(13)(13)

Из полученного выражени  видно, что результат измерени  не зависит от непосто нства чувствительности S термопары к температуре в и ее нестабильности в процессе эксплуатации. При этом зависимость измер емой температуры от тока, пропускаемого через спай, получена строго линейной Результат измерени  не зависит также от систематической погрешности измерени  термоЭДС, что видно при подстановке в (13) вместо Ei, Ј2 и Ез значений Ui (1+ +X)Ei, U2 (1+ у) Ј2 и Us (1+ Ез, где1Н, U2, 1)з - измер емые значени  термо-ЭДС, а у - относительна  погрешность измерени , Необходимую силу тока I, вход щую в выражение (13) можно определить из разности термоЭДС Е2 и Ез и рекомендуемого соотношени  (10), снижающего случайную составл ющую погрешности измерени  термоЭДС до допустимого значени ,From the expression obtained, it can be seen that the measurement result does not depend on the inadequacy of the sensitivity S of the thermocouple to temperature and its instability during operation. In this case, the dependence of the measured temperature on the current passed through the junction is strictly linear. The measurement result does not depend on the systematic measurement error of thermoEMF either, which can be seen by substituting in (13) instead of Ei, Ј2 and Ez of the values Ui (1+ + X) Ei , U2 (1+ y) Ј2 and Us (1+ Ez, where 1H, U2, 1) s are the measured values of the thermo-EMF, and y is the relative measurement error. The required current strength I entering into the expression (13) can be determine from the difference of thermoEMF E2 and Ез and the recommended ratio (10), which reduces the random component of the measurement error or thermoelectric power to an acceptable value,

Ез-Е2Ez-E2

25ГИ25GI

(10(ten

(14)(14)

Из соотношени  (14) минимальное значение токаFrom the relation (14) the minimum current value

мm

ИН IN

2ТУ5 {10..20)VAf 2TU5 {10..20) VAf

(15)(15)

где S - средн   чувствительность термопары при измер емой температуре ft.where S is the average sensitivity of the thermocouple at the measured temperature ft.

Предлагаемый способ определени  температуры может быть реализован с термопарами различных градуировок которые в процессе длительной эксплуатацииThe proposed method for determining the temperature can be implemented with thermocouples of various calibrations which during long-term operation

00

5five

00

под воздействием контролируемой среды измен ют свою чувствительностьunder the influence of a controlled environment change their sensitivity

Способ реализуетс  устройством, изображенном на чертеже, в следующей последовательностиThe method is implemented by the device shown in the drawing in the following sequence.

Рабочий спай термопреобразовател  1 помещен в зону измер емой температуры ft, а к свободным концам термопреобразовател  присоединены две пары удлинительных термоэлектродов 2 и 3 свободные концы которых помещены в термостаты соответственно 4 и 5 Термостат 4 поддерживает посто нную температуру 00 а термостат 5 - температуру близкую к во.The working junction of the thermocoupler 1 is placed in the zone of the measured temperature ft, and two pairs of extension thermoelectrodes 2 and 3 are attached to the free ends of the thermoconverter, respectively, the thermostat 4 maintains a constant temperature 00 and the thermostat 5 has a temperature close to .

Вначале ключ 6 размыкают и милливольтметром 9 производ т р д измерений термоЭДС, создаваемой разностью температур - спа  ft и свободных концов во,определ ют ее среднеквадратичное отТеFirst, the key 6 is opened and a millivoltmeter 9 makes a series of measurements of the thermoEMF generated by the temperature difference —sp ft and the free ends of the ends, determine its rms distance.

5five

00

5five

, а также среднеарифме- Ej/n Затем по градуклонение тическое значение, as well as the arithmetic mean- Ej / n Then, by the gradation of

ировочной характеристике термопары и среднеарифметическому значению ее термоЭДС определ ют среднее значение чувствительности S термопары дл  приближенного значени  определ емой температуры ft Затем по формуле (15) определ ют необходимое значение тока, пропускаемого черехспай, которым пользуютс  в дальнейшем посто нно дл  всех термопар данной градуировки, работающих в аналогичных услови х В качестве значени  Ei термоЭДС (5) принимают полученное среднеарифметическое значение выполненного р да измеренийThe thermocouple characteristic and the arithmetic mean value of its thermopower determine the average sensitivity S of the thermocouple for the approximate value of the detected temperature ft. Then the required value of the current passed through the slurry is used for all thermocouples of this graduation that work under similar conditions The thermopower (5) takes the arithmetic average value of the measurement series taken as the Ei value

EiEi

Ei/nEi / n

5five

5five

00

Затем ключ 6 замыкают и регулировкой напр жени  источника 8 через спай термопреобразовател  1 пропускают ток, значение которого соответствует выражению (15) Установившеес  значение термоЭДС соответствует измеренной величине Е2 (8) и условию (10).Then the key 6 is closed and by adjusting the voltage of the source 8 through the junction of the thermoconverter 1, a current is passed, the value of which corresponds to the expression (15). The established thermoelectric value corresponds to the measured value E2 (8) and condition (10).

Затем переключателем 7 измен ют направление тока через спай термопреобразовател  1 и милливольтметром 9 измер ют установившеес  значение термоЭДС Ез.Then switch 7 changes the direction of the current through the junction of the thermocouple 1 and uses the millivoltmeter 9 to measure the steady-state value of thermopower Ez.

Далее, использу  полученные величины Ei, Еа, Ј3 определ ют по формуле (13) неизвестную температуру.Further, using the obtained values of Ei, Ea, 3, the unknown temperature is determined by formula (13).

Например, при измерении температуры рабочей зоны водородной печи рекристал- лизационного отжига деталей под вли нием водорода как восстановительной среды чувствительность термопары градуировки ХАFor example, when measuring the temperature of the working zone of a hydrogen furnace of recrystallization annealing of parts under the influence of hydrogen as a reducing medium, the sensitivity of the thermocouple XA calibration

измен етс  в среднем на 10-15 за 100 рабочих часов, что приводит к отклонению температуры 300°С рабочей зоны водородной печи, регулируемой по значению термо- ЭДС, на 30...45°С. Согласно предлагаемому способу определение температуры с по- мощью такой термопары дало следующие результаты.changes on average by 10-15 per 100 working hours, which leads to a temperature deviation of 300 ° C in the working zone of the hydrogen furnace, controlled by the thermo-emf value, by 30 ... 45 ° C. According to the proposed method, the determination of temperature using such a thermocouple gave the following results.

Температура рабочей зоны водородной печи была установлена равной 300°С потермоЭДС образцоврй термопары градуировки ПП-1. Среднеквадратичное отклонение термоЭДС термопары градуировки ХА при температуре свободных концов термопары в0 60°С, помещенных в термостат , составило после 15-кратных измерений 0,004 мВ, средн   чувствительность, определенна  по градуировочной характеристике термопары в диапазоне температур 200....400°С, составила 0,004 (мВ/°С).The temperature of the working zone of the hydrogen furnace was set to 300 ° C. The thermal emf of a sample thermocouple calibration PP-1. The standard deviation of thermocouple thermocouple of the XA calibration at the temperature of the free ends of the thermocouple B0 60 ° C, placed in the thermostat, was 154 times the measurement of 0.004 mV, the average sensitivity determined by the calibration characteristic of the thermocouple in the temperature range 200 .... 400 ° C 0.004 (mV / ° C).

Таким образом, отличие определенной по за вл емому способу температуры с помощью термопары градуировки ХА, чувствительность которой в процессе эксплуатации неконтролируемо изменилась, по сравнению с образцовой термопарой градуировки ПП-1 составило всего 0,5°С,Thus, the difference in the temperature determined by the inventive method using an XA thermocouple calibration, whose sensitivity during operation has changed uncontrollably, as compared with the reference thermocouple PP-1 calibration was only 0.5 ° C,

Экономический эффект от внедрени  предлагаемого способа состоит в повышении уровн  качества изделий, в технологическом процессе изготовлени  которых содержатс  операции термической обработки или заданные тепловые режимы.The economic effect of introducing the proposed method is to improve the quality level of the products, in the manufacturing process of which there are heat treatment operations or specified thermal conditions.

00

Claims (1)

Формула изобретени  Способ определени  температуры, включающий нагревание спа  термопары термоэлектрического преобразовател  пропусканием тока через нее, измерение значений термоэлектродвижущей силы до и после нагрела, измерение температуры свободных концов термопары и вычисление температуры окружающей среды, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, охлаждают спай термопары изменением направлени  тока через нее и до температуры, при которой изменение измер емого значени  термоэлектродвижущей силы в 10-20 раз больше ее среднеквадратичного отклонени , а температуру окружающей среды вычисл ют по математическому выражениюClaim method for determining temperature, including heating a thermocouple thermocouple transducer by passing a current through it, measuring thermoelectromotive force values before and after heating, measuring the temperature of free thermocouple ends and calculating the ambient temperature, characterized in that the junction of the thermocouple is cooled to improve accuracy changing the direction of the current through it and to a temperature at which a change in the measured value of the thermoelectromotive force is 10–20 times its value ednekvadratichnogo deviation, and the ambient temperature is calculated by the mathematical expression 2020 0 0 EIEI Е2 - ЕзE2 - Ez где во - температура свободных концов термопары;where in - temperature of the free ends of the thermocouple; EI, Ез, Ез - значени  термоэлектродвижущей силы соответственно до нагрева, после нагрева и после охлаждени  спа  термопары;EI, Ez, Ez are the values of the thermoelectromotive force, respectively, before heating, after heating, and after cooling the thermocouple spa; П - коэффициент Пельтье;P - Peltier coefficient; I - ток через спай термопары;I - current through thermocouple junction; Я - эквивалентна  теплопроводность спа  термопары с учетом теплообмена с окружающей средойI - is equivalent to the thermal conductivity of the thermocouple spa, taking into account heat exchange with the environment
SU904835207A 1990-06-08 1990-06-08 Method of determining temperature SU1747945A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904835207A SU1747945A1 (en) 1990-06-08 1990-06-08 Method of determining temperature

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904835207A SU1747945A1 (en) 1990-06-08 1990-06-08 Method of determining temperature

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1747945A1 true SU1747945A1 (en) 1992-07-15

Family

ID=21518707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904835207A SU1747945A1 (en) 1990-06-08 1990-06-08 Method of determining temperature

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1747945A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Линевег Ф. Измерение температуры в технике, Справочник, пер. с нем , М Металлурги , 1980, с. 115. Авторское свидетельство СССР № 777475, кл. G 01 К 7/02, 1980 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4568198A (en) Method and apparatus for the determination of the heat transfer coefficient
GB1412449A (en) Radiometry
SU1747945A1 (en) Method of determining temperature
US3992229A (en) Thermoelectric device
SU987415A1 (en) Digital temperature meter
JPH07248304A (en) Thermal conductivity meter
RU2732838C1 (en) Method for temperature error compensation of thermistors, device for method implementation
RU2727564C1 (en) Self-calibrating temperature sensor
SU892234A1 (en) Temperature to digital code converter
SU949349A1 (en) Digital temperature meter
JPS634134B2 (en)
SU732689A2 (en) Differential microcalorimeter
SU920402A1 (en) Device for measuring temperature
SU363874A1 (en) DEVICE FOR MEASURING NONSTATIONARY
Jones et al. The Suitability of Tungsten Strip Lamps as Secondary Standard Sources below 1064 C
SU800694A1 (en) Apparatus for compensating influence of thermocouple cold junction temperature
SU1084691A1 (en) Uhf-power measuring method
JPH0143903B2 (en)
Larson et al. Method of linearizing thermistor thermometer data in calorimetry
SU481796A1 (en) Method for measuring temperature in natural conditions
Daneman et al. Method of Applying a Modern Potentiometer for Resistance Thermometry
SU1236334A1 (en) Versions of differential microcalorimeter
SU934255A1 (en) Method of determining thermal diffusivity of material
SU777475A1 (en) Temperature measuring method
SU1672236A1 (en) Temperature measuring device