Как пользоваться градуировочными таблицами для термопар

Как пользоваться градуировочными таблицами для термопар
3 июня 2015г.

См. также: Градуировочные таблицы для термопар; Точность измерения температуры с помощью термопар

Для примера пошагово рассмотрим процедуру измерения температуры с помощью термопары типа хромель – алюмель ХА (К).

Кроме самой термопары понадобится:

  • Измерительный прибор (далее - ИП) для измерения величины ТЭДС, вырабатываемой термопарой. Им может быть милливольтметр или потенциометр достаточного класса точности.
  • Обычный комнатный термометр.
  • Градуировочная таблица для хромель-алюмелевой термопары (тип К).

1. Свободные концы термопары (далее - СКТ) подключим к соответствующим выводам ИП.
2. Рабочий спай термопары введем в зону измерения температуры.
3. В связи с тем, что в нашем случае температура СКТ отличается от 0 ºС., определим поправку, которую нужно будет ввести в конечный результат измерения:

3.1 С помощью комнатного термометра измерим температуру окружающей среды в зоне расположения СКТ, т.е. в месте подключения термопары к потенциометру. Предположим, что она равна 34 ºС. Представим эту величину как сумму двух чисел (30+4) ºС.
3.2 В градуировочной таблице найдем строку с заголовком 30 (крайнее левое значение строки) и столбец с заголовком 4 (крайнее верхнее значение столбца). На пересечении этих строки и столбца стоит число 1,366. Это и есть выраженная в милливольтах искомая поправка, которую на данном этапе нужно просто запомнить.

4. По шкале ИП зафиксируем величину ТЭДС, которую генерирует работающая термопара, к примеру, это 20,43 мВ.
5. К показаниям ИП добавим рассчитанную ранее поправку, возникшую из-за нагрева СКТ: 20,43 мВ + 1,366 мВ = 21,796 мВ
6. По таблице найдем температуру, которой соответствует найденное значение ТЭДС. Число 21,796 располагается на пересечении строки «520» и столбца «7». Таким образом, температура измеряемого объекта равна 520 + 7 = 527 ºС.

Примечания.

  1. В рассмотренном примере числу 21,796 точно соответствует пересечение строки «520» и столбца «7». На практике это случается редко, обычно полученному значению ТЭДС в таблице нет точного соответствия строки и столбца. Поэтому полученное значение ТЭДС обычно округляют до ближайшего имеющегося в таблице значения.
  2. В градуировочных таблицах информация представлена с точностью до микровольта. Это результат математических расчетов. Найти вторичный измерительный прибор такой точности вряд ли получится, да это и не надо. Вполне достаточно, если прибор будет достоверно различать один-два градуса (выраженных в эквиваленте микровольт). Так для рассмотренного выше примера одному градусу соответствует примерно 40 мкВ.