Способ измерения температуры Советский патент 1980 года по МПК G01K7/02 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

1

Изобретение относится к способам измерения температуры термоэлектрическими тер:мометрами - термопарами.

Известен способ измерения температуры, заключающийся во внесении спая термопары в среду, температуру которрй измеряют, и регистрации тёрмоэлектродвижущей силы (термо-ЭДС), возникающей на концах термопары 1.

Так как зависимость термо-ЭДС от температуры существенно нелинейна, при измерении температуру необходимо осуществлять предварительную градуировку термопарьт fiyteivi снятия градуировочной кривой с периодической ее проверкой.

Наиболее близким к Изобретению по технической сущности является способ измерения температуры, заключающийся во внесении спая термопары в среду, температуру которой измеряют, и регистрации значения термоэлектродвижущей силы термопары, при котором осуществляется линеаризация преобразовательной характеристики тер.мопары посредством введения компенсирующего напряжения от дополнительной термопары 2.

Этот способ позволяет линеаризовать преобразовательную характеристику, однако не позволяет стабилизировать ее во времени. Точность линеаризации невысокая.

й I

1 mi

; (а Г ( f.

так как зависит от неидентичности параметров измерительной и дополнительной термопары, осуществляется в узком диапазоне, значений измеряемых температур.

Целью изобретения является расщпрение диапазона измеряемых температур и повыщение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что после регистрации значения измеряемой

10 термоэлектродвижущей силы нагревают спай термопары пропусканием тока через термопару, регистрируют установивщееся значение термоэлектродвижущей силы, определяют отношение зарегистрированных

15 значений тер:моэлектродвижущих сил, а искомую температуру определяют по фор-, муле:

в Mk-)

20

искомая температура;

коэффициент Пельтье;

л /

ток, пропускаемый через спай

термопары;

25

.,

отнощение значений зарегистрированных термоэлектродвижущих сил EI и ЕЗ до и после нагрева;

30 теплопроводность спая.

А

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Первоначально регистрируют значение термо-ЭДС термопары, развиваемой под действием температуры 9:

(1)

Я, л0, + в0 + Sie,,

где А, В, С - постоянные .коэффициенты, заЕисяшр1е от материала термопары;

А + 2BQi + ЗСе -

S,dWi

чувствительность термопары в рабочей точке преобразовательной характеристики, определяемой значением Oi.

Затем через нагретый спай термопары пропускают электрический ток /. За счет эффекта Пельтье в спае выделяется дополнительное тепло, которое перегревает спай. .Результирующая температура спая устанавливается равной 62 01 + Дв, где Дв - 7емпература перегрева спая относительно измеряемой температуры в, определяемая

выражением . /. При этом термо-ЭДС

термопары становится равной 2 52(61 + + Дв), где 2 - чувствительность, соответствующая ново.му значению температуры 62. Вследствие малого приращения температуры чувствительность термопары остается практически нечзменной, т. е. S2 Si, поэтому приращение термо-ЭДС термопары равно:

&Е E2-Ei 5, Де S,.-/.

Термо-ЭДС, развиваемая термопарой при температуре спая 82, равна:

-Е2 АЕ 5,

Далее составляют отнощение значений термо-ЭДС:

()

Искомую температуру определяют по формуле, получаемой из (5) с учетом выражений (2) и (4):

измерении температуры точность не зависит от чувствительности термопары Si, определяемой коэффициентами А, В, С характеристики тер мопары, а определяется точностью измерений величин я,/Д которые можно измерить с высокой точностью.

При измерении температуры предлагаемым способом повыщается точность измерений температуры, расщиряется диапазон измеряемых температур.

Формула изобретения

Способ измерения температуры, заключающийся во внесении спая термопары в среду, температуру которой измеряют, и регистрации значения термоэлектродвижущей силы термопары, отличающийся тем, что, с целью расщирения диапазона измеряемых температур и повыщения точности измерений, после регистрации значения измеряемой термоэлектродвижущей силы нагревают спай термопары пропусканием через термопару, регистрируют устанввивщееся значение термоэлектрЪдвижущей силы, определяют отнощение зарегистрированных значений термоэлектродвижущих сил, а искомую те мпературу определяют и®

формуле:

® k-T) 5 Де О - искомая температура;

коэффициент Пельтье;

л -

/ - ток, пропускаемый через спай

через термопары;

k

отнощение значений зарегистри 1

ррванных термоэлектродвижущих сил i и 2 до и после нагрева; К - теплопроводность спая.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Туричин А. М. Электрические измерения неэлектрических величин. «Энергия, М.-Л.. 1966 с. 111.

2.Авторское свидетельство СССР № 498513, кл. G 01 К 7/02, 08.06.73 (прототип).