Bitte, ein Experte soll das beantworten
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Mit einem Thermoelement mit E-Skalierung wird die Temperatur eines Geräts gemessen. Das Thermoelement ist über Kompensationsschläuche miteinander verbunden. Die Temperatur am kalten Ende des Thermoelements beträgt 40 °C, während die Temperaturen an den Enden der Kompensationsschläuche 25 °C betragen. Der gemessene Thermoelektrische Potentialwert an den Enden der Kompensationsschläuche beträgt 33,30 mV. Wie hoch ist dann die tatsächliche Temperatur des zu messenden Geräts in °C? (Bitte geben Sie die Berechnungsgleichung an. Im Bereich von 10 °C kann das Thermoelektrische Potential als linear angesehen werden.) Es ist bekannt: E(25,0) = 1,495 mV； E(40,0)=2,419 mV ； E(420, O) = 30,546 mV: E(430, 0) = 31,50 mV ； E(440,0)=32,155 mV ； E(470,0)=34,574 mV ； E(480,0)=35,382 mV ； E(490,0)=36.190mV ；
Berechnungsmethode zur Kompensation der kalten Spitze eines Thermoelements: Von Millivolt auf Temperatur: Die Temperatur der kalten Spitze wird gemessen, in den entsprechenden Millivolt-Wert umgerechnet und mit dem Millivolt-Wert des Thermoelements addiert, um so die Temperatur zu ermitteln； Von der Temperatur zu Millivolt: Die tatsächliche Temperatur sowie die Temperatur am Kaltende werden jeweils in Millivolt-Werte umgerechnet. Durch Subtraktion dieser Werte erhält man den Wert in Millivolt – das ist dann die Temperatur
Dieser Beitrag wurde zuletzt von xxkhc am 13.1.2019 um 17:43 bearbeitet. Es handelt sich dabei vermutlich um eine Prüffrage. Wenn man von den tatsächlichen Bedingungen in der Produktion ausgeht – da die Kompensationsschleifen dieselben thermoelektrischen Eigenschaften wie die Thermoelemente haben – dann entsteht bei einer Temperatur von 40°C kein thermoelektrischer Potentialunterschied. Die tatsächliche Temperatur beträgt daher: 33,3 + 1,495 = 34,795 mV. Aus der E-Skala ergibt sich eine Temperatur von 472,67 °C.
Um die tatsächliche Temperatur zu kennen, muss man zunächst den tatsächlichen Thermoelektrischen Potential kennen. Angenommen, die tatsächliche Temperatur beträgt T und das tatsächliche Thermoelektrische Potential ist Et. Dann gilt: Et = E(t, t0) + Et40 = 33,3 + 2,419 = 35,719 mV. Da 35,382 mV < 35,719 mV < 36,190 mV gilt, folgt auch, dass E(480,0) < Et < E(490,0). Bedingungen aus der Aufgabe: Im Temperaturbereich von 10°C kann das Thermoelementpotential als linear angesehen werden. Daher entspricht 1°C einem Potential von E1 = (36,190 – 35,382)/10 = 0,0808 mV. Für T gilt: T = 480 + [Et – E(480,0)]/E1 = 480 + (35,719 – 35,382)/0,0808 ≈ 480 + 4,17°C ≈ 484,17°C. Die tatsächliche Temperatur beträgt also 484,17°C.
Dieser Beitrag wurde zuletzt von cqdfwy am 16.1.2019 um 16:42 bearbeitet. Die Berechnungsmethode ist korrekt. Aber die Thermoelektrische Potentialwert Et (es sollte sich um E(t, t0) handeln) = 33,3 mV wird an den Enden des Kompensationsschalters gemessen, wobei t0 25 °C beträgt (man kann das auch so ausdrücken: E(t, 25) = 33,3 mV). Daher muss der Thermoelektrische Potentialwert E(t, 0) gleich E(t, 25) + E(25, 0) sein, also 33,3 + 1,495 = 34,795 mV. Bei der tatsächlichen Anwendung sollte man den Temperaturwert anhand des E-Skalentabells ermitteln können. In der Aufgabe werden jedoch nur die Werte der Thermoelektrischen Potentiale für einige Temperaturwerte angegeben. Zudem wird gesagt, dass das Thermoelektrische Potential im Bereich von 10 °C als linear angesehen werden kann. Das bedeutet, dass man nicht auf die Skalentabelle zurückgreifen darf, sondern stattdessen einen Näherungswert berechnen muss. Der zuvor berechnete thermoelektrische Potentialwert E(t,0) = 34,795 mV liegt zwischen 34,574 mV und 35,382 mV. Das bedeutet: E(470,0) < E(t,0) < E(480,0), also 470 °C < t < 480 °C℃ ； Nach der Bedingung, dass das Thermoelement bei 10 °C als linear angesehen werden kann, entspricht 1 °C einem Thermoelementpotential von E(1,0) = (35,382 – 34,574)/10 = 0,0808 mV. Damit ergibt sich ein annähernder Temperaturwert von t = 470 + (34,795 – 34,574)/0,0808 ≈ 470 + 2,735 °C ≈ 472,735 °C.