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中级锅炉操作工(官方)
3,461
单选题

84.用热电偶测量o℃以上的温度时,若与二次表相连接补偿导线极性接反,将使指示值()。

A
 偏高;
B
 正常;
C
 偏低。

答案解析

正确答案:C

解析:

**解析:** 热电偶测温是基于塞贝克效应(Seebeck Effect),其产生的热电势 $E$ 与测量端温度 $T$ 和参考端(冷端)温度 $T_0$ 有关。在实际应用中,为了将热电偶的冷端延伸到远离高温区的仪表处,通常使用与热电偶热电特性相近的**补偿导线**。 1. **正常接线情况**: 补偿导线的作用是将热电偶的冷端从现场延伸至二次表(显示仪表)的接线端子处。此时,二次表内部通常会有冷端温度补偿电路,或者假设接线端子处的温度为新的参考温度。整个回路产生的总热电势是正确的,能够反映真实的测量温度。 2. **极性接反的情况**: 如果补偿导线的正负极接反,相当于在回路中串联了一个极性相反的热电势。 * 设热电偶产生的热电势为 $E_{AB}(T, T_1)$,其中 $T$ 为测量端温度,$T_1$ 为现场接线盒处的温度。 * 补偿导线在正常连接时,产生的热电势为 $E_{A'B'}(T_1, T_0)$,其中 $T_0$ 为二次表处的环境温度。 * 当补偿导线接反时,它产生的热电势变为 $-E_{A'B'}(T_1, T_0)$(或者说变成了 $E_{B'A'}(T_1, T_0)$)。 * 此时,输入到二次表的总热电势 $E_{total}$ 大致为: $$ E_{total} = E_{AB}(T, T_1) - E_{A'B'}(T_1, T_0) $$ * 由于补偿导线的材料特性与热电偶相似,即 $E_{A'B'} \approx E_{AB}$,且在测量温度高于环境温度($T > T_1 > T_0$)的常规工况下,$E_{AB}(T, T_1)$ 和 $E_{AB}(T_1, T_0)$ 均为正值。 * 正常接线时,总电势是两者相加(延伸冷端):$E_{normal} = E_{AB}(T, T_1) + E_{AB}(T_1, T_0) = E_{AB}(T, T_0)$。 * 接反后,总电势变成了两者相减:$E_{reverse} = E_{AB}(T, T_1) - E_{AB}(T_1, T_0)$。 3. **结论**: 显然,$E_{AB}(T, T_1) - E_{AB}(T_1, T_0) < E_{AB}(T, T_1) + E_{AB}(T_1, T_0)$。 也就是说,接反后输入到二次表的热电势比正常接线时要小。因为热电偶的温度指示值与热电势成正比(在单调区间内),热电势减小,导致指示温度**偏低**。 *注:如果环境温度 $T_0$ 高于现场接线盒温度 $T_1$,情况可能不同,但题目限定“0℃以上”且通常工业现场环境温度低于测量端,一般默认 $T > T_1 > T_0$ 或 $T_1$ 接近 $T_0$ 但补偿导线主要起延伸作用。在最典型的接反误差分析中,接反会导致抵消部分电势,从而使读数偏低。* 因此,正确答案是 **C. 偏低**。

相关知识点:

热电偶补偿导线接反,指示值偏低

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