自动检测第五章复习题

1． 用K 热电偶测某设备的温度，测得的热电势为20ｍＶ，冷端（室温）为25℃，求设备

的温度？如果改用E 电热偶来测量温时，在相同的条件下。E 热电偶测得的热电势为多少？

解：⑴ 当热电势为20ｍＶ时，此时冷端温度为25℃，即

E(t,t 0)=20ｍＶ

查表可得 E(t 0,0）=E(25，0）=1ｍＶ

因为 E(t,0)= E(t,t0)+E(t0,0)=20+1=21ｍＶ℃

由此电势，查表可得t=509℃，即设备温度为509℃.

⑵ 若改用E 热电偶来测温度时，此时冷端温度仍为25℃。查表可得

E(t0，0)=E(25，0)=1.05ｍＶ 当509℃，查表可得 E(t,0)=E （509，0）=37.7ｍＶ

因为E(t,t0)= E(t,t0)-E(t0,0)=37.7-1.5=36.2ｍＶ即E 热电偶测得的热电势为36.2ｍＶ。

2． 现用一只镍铬-铜镍热电偶测某换热器内的温度，其冷端温度为30℃，显示仪表为动圈

仪表（即XCZ-101）,此仪表的机械零位为0℃，这时指示值为400℃，若认为换热器内的温

度为430℃，对不对？为什么？正确值是多少？

解：不对。

因为此时冷端度为30℃.而仪表的指示值（400℃）是在仪表的机械零位在0℃时的值。

所以，此时仪表指示值不是换热器的实际温度。

查表可得E(400,0)=28.943ｍＶ.此热电势即为E(t,30),即E(t,30)=E(400,0)=28.943ｍＶ

因为 E(t,t0)=E(t,t 0)+E(t 0,0)=E(t,30)+E(30,0)=28.943+1.801=30.744ｍv

查表可得：t=422°C.

有上面分析可看出，换热器的实际温度不是简单的仪表指示值与冷端温度之和，而是热电势

之和。即仪表指示值所对应的热电势值E(t ，30）加上热端为30℃冷端为0℃时的热电势，

由此才能得到实际温度下的热电势E(t ，0），这样查表即可得到实际温度t 的值。

3. 若用两支铂铑10-铂热电偶串联来测量炉温，连接方式分别如图3-16（a ）、（b ）、（c ）所示。

已知炉内温度均匀，最高温度为1000摄氏度，假设补偿导线C 、D 与热电偶A 、B 本身在

100摄氏度以下具有相同的热电特性。

要求：

（1）试分别计算测量仪表范围（以最

大毫伏数表示）；

（2）以上述三种情况下，若由测量仪

表得到的信号都是15mV ，分别计算

这是炉子的实际问温度。

解(1）计算测量仪表的测量把范围。

(a)此时热电偶冷端温度均匀为0℃，则查表可得 E(1000,0)=9.585mv.两支热电偶串联，测量

仪表所测信号最大值为ax E m =2E(1000,0)=2×9.585=19.17mV .根据这个数值可确定仪表测量

范围。由此数据可知两个热电偶串联可测范围将这增大到1800℃以上。

(b ）此时不仅应考虑补偿导线引出来以后的冷端温度（30℃），还应考虑旁边补偿导线与热

电偶的接线盒内温度（100℃）对热电势的影响。又因为补偿导线C 、D 与热电偶A 、B 本

身在100℃以下的热电特性时相同的，所以，在冷端处引成的热电势为 E(30.0)=0.173mV

在补偿导线C 、D 与热电偶的连接处1、4两点可认为不产生热电势，但在接线盒内2、3两

点处形成的热电偶相当于热电偶在100℃时引成的热电势。即 E(100,0）=0.645mV

此电势方向与两支热电偶在热端产生的电势方向是相反的，所以这时总的热电势为

ax E m =2E(1000,0)―E(100,0)―E(30,0)=2×9.585―0.645―0.173=18.352mV

根据这个数值可以确定仪表的测量范围。在这种情况下，如果炉旁边接线盒内的温度变化，

会对测量产生较大影响，造成较大的测量误差。

（c ）此时两支热电偶的两端都用补偿导线引至远离炉子处，冷端温度为30℃，故总的电热

式势为ax E m =2E(1000,0)―2E(30,0)=2×9.858―2×0.173=18.824mV

由此可知，在同样都是用两支热电偶串联来测量炉温时，由于接线不同，产生的热电势也

不同，在选择测量仪表时，应考虑这种情况。

（2）在(a)情况时,由于2E(t,0)=15mV ，则E(t,0)=7.5mV 。由此查表可得实际温度t=184℃

在(b ）情况时，由于2E(t,0)=15+E(30,0)+2E(100,0)=15+0.173+0.645=15.818mV 则

查表可得实际温度t=851℃。

在(c ）情况时，由于2E(t,0)=15+2E(30,0)=15+2×0.173=15.346mV 则 E(t ,0)=7.673mV 查表可得实际温度t=830℃。

从上面分析可看出，虽然采用了补偿导线，但并不能完全克服冷端温度变化对测量的影响。

补偿导线只是将冷端由温度变化较剧烈的地方移至温度变化较小的地方。若这时冷端的温度

仍不为0℃，那么还必须考虑如何进行冷端温度的补偿问题。

4.测温系统如图3-17所示，请说出这是工业上用的哪种温度计？已知热电偶的分度号为K ，

但错用与E 配套的显示仪表,当仪表指示为160℃时,请计算实际温度x t 为多少度(室温为

25℃)

解: 这是工业上用的热电偶温度计。查看分度号E ，可得

160℃时的电势为10501μV ，这电势实际上由K 热电偶产生

的，即 E(x t ,25)=10501μV.查看分度号K ，可得

E(25,0)=1000μV ，由此可见，E(x t ,0)=E(x t ,25）+E(25,0）=10501+1000=11501μV 。由这

个数值查看分度号K ，可得实际温度x t ≈283℃。

5.已知热电偶的分度号为K ，工作时的冷端温度为30℃，测得的热电势为38.5mV ，求工作端

的温度是多少。如果热电偶的分度号为E 。其他条件不变，那么工作端的温度又是多少？

解: 查看分度K ，可得E(30,0)=1203μV ，由此可知，E(t,30）=38500μV ，E(t,0)=E(t,30）

+E(30,0)=1203+38500=39703（μV ），查看分度号K ，可得工作端温度t=960℃。

用同样的方法，查看分度号E ，可算得工作端约为532℃。

6.已知热电偶的分度号为K,工作时冷端温度为30℃，测得热电势以后，错用E 分度表查得工

作端的温度为715.2℃，试求工作端的实际温度是多少？

解: 查分度号E ，查得与715.2℃对应的电势为54.322mV ，这实际上是有分度号为K 的热电

偶产生的E(t,30)。

查分度号为K,得E(30,0)=1.203mV 。

E(t,0)=E(t,30)+E(30,0)=54.322+1.203=55.525(mV)

查分度号K,得t ≈1391℃。

7．用Pt100测量温度，在使用时错用了Cu100的分度表，查得温度为140℃，试问实际温

度应该为多少？

解 由分度号Cu100查得140℃时的电阻值为159.96欧姆 。再由分度号Pt100查得与

159.96 对应的温度为157.1℃,这就是实际温度的值。

8.用分度号Pt50的热电阻测温，却错查了Cu50的分度表，得到的温度是150℃。问实际