一种k型热电偶的温度-电势转换方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于温度测量领域，具体涉及一种Κ型热电偶的温度测量方法。
【背景技术】
[0002] 在热电偶自动检定及热电偶自动测温系统中，常常涉及到热电偶冷端补偿问题。 目前所采用的温度-电势转换式，是由《GB/T16839.1-1997热电偶分度表》中所提供Κ型0~ 1372°C温区的温度-电势转换多项式：
[0003]
[0004] 其多项式系数Ci值如下：
[0005] C〇 = -l. 7600413686X10-2
[0006] Ci = 3.8921204975X10-2
[0007] C2= 1.8558770032 ΧΙΟ-5
[0008] C3 = _9.9457592874X10-8
[0009] C6 = 5.6075059059X10-16
[0010] C7 = -3.2020720003 ΧΙΟ-19
[0011] C8 = 9.7151147152X 10-23
[0012] C9 = _l. 2104721275 X10-26 [0013]指数项系数为：
[0014] α = -1.185976 ΧΙΟ-1
[0015] β = -1· 183432 ΧΙΟ-4
[0016]依据上述多项式进行温度-电勢值换算得出"原换算值"于下表，并将《GB/ Τ16839.1-1997热电偶分度表》中所提供Κ型"分度值"亦列入下表，同一温度下俩者电勢之 差(换算为温度值）"误差"亦见下表1:在150°C时达到5.41°C，由此上述标准-分度表所提供 K型0~300°C温区的温度-电势转换多项式误差大。
[0017] 表1 0~300°C温区原换算值与相应分度值对照表
[0018]
[0019] 由此可见，现有的温度检测方式在低温情况下误差大，而大都采用查表法，或补偿 导线补偿法，这样在热电偶检定或温度仪表检定时会很不方便。
【发明内容】
[0020] 本发明的目的是提供一种一种K型热电偶的温度-电势转换方法，能够通过热电偶 精确测量温度值，并且方便简单。
[0021] 本发明的技术方案为:一种K型热电偶的温度-电势转换方法，其特征在于:具体包 括以下步骤：
[0022] 首先，建立热电偶的电势值与温度的转换关系式：
[0023]
[0024]其中，?=0、1、2、···η，η为大于等于9的整数;Tj为0-300度之间随机选取的温度值， j = 0、l、2、."n;
[0025] 其次，根据温度Tj查热电偶分度表得到其对应的热电偶电势值，代入上述转换关 系式内，采用多项式拟合算法得到各系数值；
[0026] 然后，将确定的Q值再代入上述转换关系式内，即可根据热电偶实际测得的电势 值得到相应的温度值。
[0027] 有益效果:本发明可以在低温情况下根据热电偶传感器输出的电势值得到对应的 较准确的温度值，还可以对热电偶误差、精度进行检测，本发明不需要采用查表法，或补偿 导线补偿法，能够实现温度自动检定和温度自动测试。
【具体实施方式】
[0028] 为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，对本发明的【具体实施方式】作进一步详 细描述。
[0029]本发明提供了一种0~300°C温区准确的K型热电偶的温度-电势转换方法，具体包 括以下步骤：
[0030] 首先，建立热电偶的电势值与温度的转换关系式：
[0031]
[0032]其中，i=0、l、2、'"n，n为大于等于9的整数;L为0-300度之间随机选取的温度值， j = 0、l、2、."n;
[0033] 其次，根据温度Tj查《GB/T16839.1-1997热电偶分度表》得到其对应的K型分度值 即热电偶电势值，代入上述转换关系式内，采用多项式拟合算法得到各系数G值；
[0034] 然后，将确定的Q值再代入上述转换关系式内，即可根据热电偶实际测得的电势 值得到相应的温度值。
[0035] 在对热电偶的精度进行检定时，将实际温度代入所述转换关系式内，得到热电偶 的标准电势值，将该标准电势值与热电偶实际测量的电势值对比即可得到该热电偶是否合 格。
[0036] 1 = 9时，系数匕值如下：
[0037] Co = 0
[0038] Ci = _l. 2323845815 ΧΙΟ-3
[0039] C2 = 4.0590956192X10-2
[0040] C3 = -5.3889186283 ΧΙΟ-4
[0041] C4=2.2654027713 ΧΙΟ-4
[0042] C5 = -5.4040527108X10-5
[0043] C6 = 8.5452646225X10-6
[0044] C7 = -7.5731440717 ΧΙΟ-7
[0045] C8 = 3.3108817261 X10-8
[0046] C9 = -5 · 5622322472 X 10-10。
[0047] 分别将系数代入本发明的转换关系式中，并将各温度值代入式中，计算对应的电 势值如表2所示。在0~300°C温区同温度下其新换算式所计算的值(称新换算值）与《GB/ T16839.1-1997热电偶分度表》中所提供K型"分度值"两者最大相差0.001毫伏(0.024°C)完 全能作为该温区的温度/电势值转换式。
[0048]表2 0~300°C温区新换算值与相应分度值对照表
[0049]
[0050] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形 也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种K型热电偶的溫度-电势转换方法，其特征在于:具体包括W下步骤： 首先，建立热电偶的电势值与溫度的转换关系式： 。二1；(-、娜巧 I=O 其中，1二0、1、2、'''〇，11为大于等于9的整数;1'^为0-300度之间随机选取的温度值〇二0、 l、2、...n; 其次，根据溫度Tj查热电偶分度表得到其对应的热电偶电势值，代入上述转换关系式 内，采用多项式拟合算法得到各系数Cl值； 然后，将确定的Cl值再代入上述转换关系式内，即可根据热电偶实际测得的电势值得到 相应的溫度值。2. 根据权利要求1所述的一种K型热电偶的溫度-电势转换方法，其特征在于:在对热电 偶的精度进行检定时，将实际溫度代入所述转换关系式内，得到热电偶的标准电势值，将该 标准电势值与热电偶实际测量的电势值对比即可得到该热电偶是否合格。3. 根据权利要求1或2所述的一种K型热电偶的溫度-电势转换方法，其特征在于：i = 9 时，系数Ci值如下： Co 二 0 Ci = -1.232 384 581 5X10-3 C2 = 4.059 095 619 2X 10-2 C3 = -5.388 918 628 3X 10-4 C4 = 2.265 402 771 3X 10-4 C已= -5.404 052 710 8X l〇-已 C6 = 8.545 264 622 5X 10-6 [7 = -7.573 144 071 7X 10-7 C8 = 3.310 881 726 lXl〇-8 [9 = -5.562 232 247 2X 10-10。
【专利摘要】本发明公开了一种K型热电偶的温度-电势转换方法，首先，建立热电偶的电势值与温度的转换关系式，其次根据温度Tj查热电偶分度表得到其对应的热电偶电势值，代入上述转换关系式内，采用多项式拟合算法得到各系数值；然后，将确定的系数值再代入上述转换关系式内，即可根据热电偶实际测得的电势值得到相应的温度值。本发明可以在低温情况下根据热电偶传感器输出的电势值得到对应的较准确的温度值，还可以对热电偶误差、精度进行检测，实现自动检定和温度自动测试。
【IPC分类】G01K7/02, G01K15/00
【公开号】CN105509918
【申请号】CN201510872609
【发明人】张中华, 寇建准, 张晓红, 蔡光亮, 陈雄鹰
【申请人】湖北江山重工有限责任公司, 张晓红
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月1日