2)热电偶基本定则 由热电偶工作原理可知,检岀热电回路的热电势变换输岀给后续 显示记录仪表就可以实现工作端温度的测量. 但现在存在显而易见的问题: a.后续仪表回路与引线多为金属导体(Cu),它们介入后势必改变热电回路 的状态!能否正常工作: b.当冷端温度T与分度表或解析式给定的不一致奈何? 下述热电偶应用定律(热电偶基本定则恰可以解决 A均质导体定则:(教材中为组成定则) 由相同均质导体组成的闭合回路,无论导体截面、长度如何都不 产生热电势 此定则在热电偶工作原理的推导过程中已经得到证明 在此强调:相同导体指材料内部子洨彦相同! 因此即使是同一种金属或合金其成分、组织、应力分布等都必须致方 可称之为相同均质导体 此定则常用于检验热极材料的质量
2)热电偶基本定则 由热电偶工作原理可知,检出热电回路的热电势,变换输出给后续 显示记录仪表就可以实现工作端温度的测量. 但现在存在显而易见的问题: a. 后续仪表回路与引线多为金属导体(Cu),它们介入后势必改变热电回路 的状态! 能否正常工作? b. 当冷端温度T0与分度表或解析式给定的不一致,奈何? 下述热电偶应用定律(热电偶基本定则)恰恰可以解决: A.均质导体定则:(教材中为组成定则) 由相同均质导体组成的闭合回路,无论导体截面、长度如何,都不 能产生热电势. 此定则在热电偶工作原理的推导过程中已经得到证明. 在此强调: 相同导体指材料内部电子浓度相同! 因此,即使是同一种金属或合金,其成分、组织、应力分布等都必须一致方 可称之为相同均质导体 此定则常用于检验热极材料的质量
1热电偶测温 热电偶基本定则 B中间导体定则(第三导体定则): 在A、B材料组成的热电偶回路中接入第三导体C,只要引入的第 导体两端的温度相同,则回路电势不变 证明如下 第三导体C的接入方式有如图所示a,b两种 A T T C T To SOT B B T b 下面以方式a为例简单证明
1. 热电偶测温 热电偶基本定则 B.中间导体定则（第三导体定则）： 在A、B材料组成的热电偶回路中接入第三导体C，只要引入的第 三导体两端的温度相同，则回路电势不变。 证明如下： 第三导体C的接入方式有如图所示a,b两种: a) b) 下面以方式a为例简单证明
1.热电偶测温 热电偶基本定则 在忽略温差电势前提下,回路热电势: 2E=EABC(T, T)=EAB(T)+EBC(T)+Ec(To) 其中 EBC(TO)+ECA(To)=In kTL NR KTOL Nc 0 N kT.NN T In-B NN B. TO kTL NB N kT N In E AB(10 B ∑E=E1B(T,T)=EA(7)-E1()=E12(T,T) 注:不忽略温差电势结论仍然成立
1. 热电偶测温 热电偶基本定则 在忽略温差电势前提下,回路热电势: 其中: 注: 不忽略温差电势结论仍然成立 ( , ) ( ) ( ) ( ) E = EABC T To = EAB T + EBC T0 + ECA T0 ln ( ) ln ln ( ) ( ) ln ln 0 0 0 0 0 0 0 0 E T N N e k T N N e k T N N N N e k T N N e k T N N e k T E T E T A B B A A B A C C B A C C B B C CA = − = − = = • + = + ( , ) ( ) ( ) ( , ) E = EABC T To = EAB T − EAB T0 = EAB T To 0 0 0 = σ dT T T C
1.热电偶测温 热电偶基本定则 关于第三导体的另外一种介入方式类似方法可以证明相同的结论 由上述证明过程可知: a只要接入仪表的二个接点温度相同,作为第三导体的仪表的接入不会影 响原回路的热电势大小 b仪表的接线端温度就是热电偶的冷端温度,二个接点温度必须相同否则将 使热电回路中 付加温差项: C由第三导 体定则可以推广第四、第五.导体定则.只要满足接入导体的 点温度相等都不会影响原回路的热电势大 接 d.构成热电偶的两热极之间可以通过焊接方法实现紧密接触,甚至当被测 物体是导体时可以分别焊接 第三导体定则解决了前面的遗留向题a
1. 热电偶测温 热电偶基本定则 关于第三导体的另外一种介入方式,类似方法可以证明相同的结论 由上述证明过程可知: a.只要接入仪表的二个接点温度相同，作为第三导体的仪表的接入不会影 响原回路的热电势大小. b.仪表的接线端温度就是热电偶的冷端温度,二个接点温度必须相同,否则将 使热电回路中产生一个附加温差项: c.由第三导体定则可以推广第四、第五…导体定则.只要满足接入导体的接 点温度相等,都不会影响原回路的热电势大小. d.构成热电偶的两热极之间可以通过焊接方法实现紧密接触,甚至当被测温 物体是导体时,可以分别焊接 第三导体定则解决了前面的遗留问题 a. 0 0 EAC T ,T
1.热电偶测温 热电偶基本定则 C中间温度定则: 热电偶A、B在接点温度(T1、T2)时的热电势,等于此热电偶在接点氵 度为(T1、T2)与(T2、T3)两个不同状态下的热电势之和 EA(7,r)=E12(7,2)+E2(T2,T3) 即:相对于温度热电势符合代数叠加规则证明如下 EA(T22)+EB(2)=[EA()-EA(2)-[E2(2)-EB( [EB(7)E2(T3 EA2(71 A TI T2+T2 T3 B B B 中间温度定则解决了前面的遗留问题b 有了中间温度定则的支持对于任意冷端温度(T0≠0°C)的热电回路均可 使用参考端温度为0C的E-T关系份度表曲线解析式)举例
1. 热电偶测温 热电偶基本定则 C.中间温度定则： 热电偶A、B在接点温度(T1、T2 )时的热电势，等于此热电偶在接点温 度为(T1、T2 )与(T2、T3 )两个不同状态下的热电势之和. 即: 相对于中间温度T2 ,热电势符合代数叠加规则. 证明如下: 中间温度定则解决了前面的遗留问题 b. 有了中间温度定则的支持,对于任意冷端温度(T0≠0℃)的热电回路,均可 使用参考端温度为0℃的E-T关系(分度表,曲线,解析式) 举例 ( ) ( ) ( ) 1 3 1 2 2 3 EAB T ,T = EAB T ,T + EAB T ,T ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 3 1 3 1 2 2 3 1 2 2 3 , [ ] , , [ ] [ ] E T T E T E T E T T E T T E T E T E T E T A B A B A B A B A B A B A B A B A B = = − + = − − −