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Thermoelemente sind Temperatursensoren aus zwei verschiedenen Metallen, die gekoppelt sind und eine Verbindung bilden. Wenn eines der Metalle heißer oder kälter als das andere ist, wird Spannung erzeugt. Die Menge der erzeugten Spannung / Spannung hängt von der Temperaturdifferenz zwischen den Metallen ab.
Die Thermoelementspannung muss mit Instrumenten wie Multimetern und Voltmetern gemessen werden. Diese Instrumente liefern keine direkten Temperaturmessungen, daher muss der Ausgangswert umgerechnet werden. Um eine Thermoelementspannung für die Temperaturumwandlung zu erzeugen, verwenden Sie ein Diagramm, um herauszufinden, wie die Spannungen mit der Temperatur korrelieren. Wenn die genaue Spannung nicht gefunden wird, verwenden Sie die lineare Interpolation, um sie abzuschätzen.
Schritt 1
Studieren Sie die lineare Interpolation. Es wird verwendet, um den Temperaturwert der Thermoelementtemperatur zu schätzen, wenn die Zahl zwischen zwei bekannten Punkten liegt. Für die Temperatur T und die Spannung V lautet die Gleichung T = T1 + (T2 - T1) * ([Durchschnitt V-V1] / [V2-V1]).
Schritt 2
Analysieren Sie Informationen zu den verschiedenen Arten von Thermoelementen. Thermoelemente werden anhand der für ihre Konstruktion verwendeten Materialien klassifiziert und arbeiten nur in bestimmten Temperaturbereichen. Thermoelemente vom Typ K bestehen aus Nickellegierungen und sind auf Messungen im Bereich von -250 bis 350 ° C oder Celsius beschränkt. T-Thermoelemente bestehen aus Kupferlegierungen und sind auf Messungen von –200 bis 350 ° C beschränkt.
Schritt 3
Holen Sie sich die von einem Thermoelement erzeugten Temperaturmessdaten. Die Informationen sollten den Typ des verwendeten Thermoelements und die Temperatur der Referenzverbindung enthalten. Der Referenzübergang ist definiert als das Ende des Thermoelements, das auf einer festen Temperatur gehalten wird oder sich vom anderen Ende unterscheidet. Diese Temperatur wird oft auf 0 Grad Celsius eingestellt.
Schritt 4
Finden Sie die entsprechende Umrechnungstabelle, basierend auf dem Typ des Thermoelements. Diagramme können direkt online abgerufen, heruntergeladen oder über eine Datenbank abgerufen werden. Die am häufigsten verwendete Datenbank wird vom NIST (National Institute of Standards and Technology) erstellt und verwaltet.
Schritt 5
Untersuchen Sie das Format der Konvertierungstabelle. Es wird in Celsius oder Fahrenheit sein. Die Spalte ganz links zeigt die Temperatur, die in Mengen von 10 von oben nach unten ansteigt. Die obere Zeile zeigt, wie die Temperatur in Mengen von 1 von links nach rechts ansteigt. Jede Zeile und Spalte zeigt eine Spannung in Einheiten von mV (Millivolt). Der Referenzübergang wird als 0 Grad Celsius oder 32 Grad F angesehen. Wenn die tatsächliche Übergangstemperatur nicht dieser Wert ist, muss die Spannung zur Messung der Thermoelementspannung addiert werden, und das Ergebnis muss verwendet werden, um den Wert zu ermitteln T.
Schritt 6
Üben Sie mit einem Beispiel, in dem Sie eine genaue Übereinstimmung in der Tabelle finden. Angenommen, ein Thermoelement vom Typ K wird verwendet, um eine Messung von 9.343 mV durchzuführen, wobei sein Referenzübergang bei 0 ° C durchgeführt wird. Um die Temperatur zu bestimmen, verwenden Sie die Tabelle vom Typ K. Sehen Sie, dass die Temperaturmessung ist 230 Grad C.
Schritt 7
Suchen Sie ein Beispiel, bei dem eine lineare Interpolation erforderlich ist. Angenommen, eine Messung mit einem T-Thermoelement ergibt 0,964 mV, und die Verbindungsstelle ist auf 0 ° C festgelegt. Die Tabelle zeigt, dass die Messung zwischen 0,951 und 0,992 mV liegt, was 24 bzw. 25 ° C entspricht. Die Interpolationsformel lautet T = 24 + (24-25) * ([0,964 - 0,951] / [0,992 - 0,951]) = 24 + 1 * (0,013 / 0,041) = 24,3 Grad C.
Schritt 8
Untersuchen Sie ein Beispiel, bei dem die Referenzverbindung eine vom Standardwert abweichende Temperatur aufweist. Ein Thermometer zeigt an, dass die Referenzverbindung des T-Thermoelements 12 Grad Celsius beträgt. Dies entspricht 0,470 mV in der Tabelle. Eine mit einem T-Typ durchgeführte Messung zeigt 4.279 mV. Um das T zu ermitteln, addieren Sie die Sperrschichttemperatur mit der Thermoelementmessung und erhalten Sie 0,471 + 4,279 = 4,750 mV. Die Tabelle zeigt, dass die Reaktion 110 ° C beträgt.
