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Eタイプの熱電対を用いて、ある装置の温度を測定する。この熱電対は補償導線で接続されており、熱電対の冷端の温度は40℃、補償導線の両端の温度は25℃である。補償導線の両端で測定された熱電勢は33.30mVである。では、測定対象となる装置の実際の温度はおよそ何℃か?(計算式も記載してください。10℃の範囲内では熱電勢は線形と見なせます。)既知の値:E(25,0) = 1.495mV; E(40,0)=2.419mV; E(420, O)=30.546mV:E(430, 0)=31.50mV; E(440,0)=32.155mV; E(470,0)=34.574mV; E(480,0)=35.382mV; E(490,0)=36.190mV;
熱電対のコールドエンド補正計算方法:ミリボルトから温度へ:コールドエンドの温度を測定し、対応するミリボルト値に換算して、熱電対のミリボルト値と合わせることで温度を算出する;温度からミリボルトまで:実際の温度とコールドエンド温度を測定し、それぞれをミリボルト値に換算して差し引くことで、ミリボルト値が得られ、これが温度となる
この投稿は最後にxxkhcによって2019-1-13 17:43に編集されました。これはおそらく試験問題でしょう。実際の製造現場を考慮すると、補償導線も熱電対と同じ熱電特性を持つため、熱電対の均質導体の法則により、40℃の端では温度差による熱電起電力は生じません。したがって実際の温度は33.3+1.495=34.795mVとなり、E目盛り表を参照すると温度は472.67℃となります。
実際の温度を知るには、まず実際の熱起電力を知る必要がある。実際の温度をT、実際の熱起電力をEtとすると、Et=E(t, t0)+Et40=33.3+2.419=35.719mVとなる。35.382mV<35.719mV<36.190mVであるため、E(480,0)<Et<E(490,0)となる。与件:10℃の範囲では熱起電力は線形と見なせるため、1℃に対応する起電力E1=(36.190-35.382)/10=0.0808mVとなる。T=480+【Et-E(480,0)】/E1=480+(35.719-35.382)/0.0808≈480+4.17℃≈484.17℃であり、実際の温度は484.17℃である。
この投稿は最後にcqdfwyによって2019-1-16 16:42に編集され、計算方法は正しいです。しかし、熱電位Et(E(t, t0)とすべき)=33.3mvは補償導線の両端で測定されたものであり、t0は25℃である(つまり、E(t,25)=33.3mvと表せる)。したがって、熱電位E(t,0)はE(t,25)+E(25,0)=33.3+1.495=34.795mvとなるはずである。 実際の操作ではE目盛り表を調べれば温度値が得られるはずだが、問題ではいくつかの温度点に対応する熱電位値のみが与えられており、「10℃の範囲内では熱電位は線形と見なせる」と説明されている。つまり、目盛り表を参照して値を求めるのではなく、計算によって近似値を導き出すことが求められているのである。 先に計算された熱電位E(t,0)=34.795mvは、34.574mvと35.382mvの間にあり、つまりE(470,0)<E(t,0)<E(480,0)となり、これは470℃<t<480を意味する℃;さらに、「10℃の範囲内では熱電位は線形と見なせる」という条件に基づき、1℃に対応する熱電位E(1,0)は(35.382-34.574)/10=0.0808mVとなる。したがって、近似された温度値tは470+(34.795-34.574)/0.0808=470+2.735℃=472.735℃となる。