基于冷端补偿的热电偶温度测量的方法、系统和存储介质与流程

1.本发明涉及热电偶温度测量技术领域，尤其涉及基于冷端补偿的热电偶温度测量的方法、系统和存储介质。


背景技术：

2.热电偶的输出信号是与温度直接对应的电压信号，所以使用非常简单，只需选择配套的仪表即可。从热电效应原理可知，其热电动势与两端温度均有关，而分度表是在冷端温度为0℃的条件下给出的。但在实际使用时，冷端常常靠近被测介质，且受环境温度的影响，其温度无法保持0℃，这样就产生了测量误差。因此，如何采取相应的措施来补偿或修正这个误差，是当前亟需解决的问题。
3.在现有技术中，常采用(1)冰点法：将冷端置于0℃的环境中，但此方法成本过高，不方便使用；(2)补正系数法，此方法简单但误差过大；(3)零点迁移法以及(4)补偿器法等进行处理，但均存在成本过高或误差较大的问题。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供了基于冷端补偿的热电偶温度测量的方法、系统和存储介质。
5.本发明的一种基于冷端补偿的热电偶温度测量的方法的技术方案如下：
6.获取热电偶的测量端温度为待测温度且冷端温度为当前环境温度时的当前电势值；
7.从所述热电偶对应的预设热电偶分度表中查询所述测量端温度为所述当前环境温度且所述冷端温度为零度时所对应的补偿电势值；
8.根据所述当前电势值和所述补偿电势值得到最终电势值，并从所述热电偶分度表中查询所述最终电势值对应的温度值，并将所述最终电势值对应的温度值确定为所述待测温度的值。
9.本发明的一种基于冷端补偿的热电偶温度测量的方法的有益效果如下：
10.本发明通过获取热电偶当前电势值，并通过热电偶对应的预设热电偶分度表中查询测量端温度为当前环境温度且冷端温度为零度时所对应的补偿电势值，最终根据当前电势值和补偿电势值得到最终电势值，并从热电偶分度表中查询得到待测温度的值，因此，本发明的技术方案通过上述冷端补偿的方法克服了热电偶在实际环境温度下测量时产生的误差，得到了更为准确的温度值，从而给用户带来了更加便捷的使用体验。
11.在上述方案的基础上，本发明的基于冷端补偿的热电偶温度测量的方法还可以做如下改进。
12.进一步，所述根据所述当前电势值和所述补偿电势值得到最终电势值，具体包括：
13.将所述当前电势值和所述补偿电势值之和确定为所述最终电势值。
14.采用上述进一步方案的有益效果是：通过将当前电势值和补偿电势值相加，得到
最终电势值，通过热电偶的热电势传导公式能够获取在当前环境温下的热电偶测量的准确温度值。
15.进一步，还包括：将所述待测温度的值输出至显示屏。
16.采用上述进一步方案的有益效果是：将待测温度的值在显示屏上进行显示，方便用户直观地获取待测温度的值，提供给用户更加便捷与稳定的体验。
17.本发明的一种基于冷端补偿的热电偶温度测量的系统的技术方案如下：
18.包括：采集模块、第一处理模块、第二处理模块；
19.所述采集模块用于：获取热电偶的测量端温度为待测温度且冷端温度为当前环境温度时的当前电势值；
20.所述第一处理模块用于：从所述热电偶对应的预设热电偶分度表中查询所述测量端温度为所述当前环境温度且所述冷端温度为零度时所对应的补偿电势值；
21.所述第二处理模块用于：根据所述当前电势值和所述补偿电势值得到最终电势值，并从所述热电偶分度表中查询所述最终电势值对应的温度值，并将所述最终电势值对应的温度值确定为所述待测温度的值。
22.本发明的一种基于冷端补偿的热电偶温度测量的系统的有益效果如下：
23.本发明通过获取热电偶当前电势值，并通过热电偶对应的预设热电偶分度表中查询测量端温度为当前环境温度且冷端温度为零度时所对应的补偿电势值，最终根据当前电势值和补偿电势值得到最终电势值，并从热电偶分度表中查询得到待测温度的值，因此，本发明的技术方案通过上述冷端补偿的系统克服了热电偶在实际环境温度下测量时产生的误差，得到了更为准确的温度值，从而给用户带来了更加便捷的使用体验。
24.在上述方案的基础上，本发明的基于冷端补偿的热电偶温度测量的系统还可以做如下改进。
25.进一步，所述根据所述当前电势值和所述补偿电势值得到最终电势值，具体包括：
26.将所述当前电势值和所述补偿电势值之和确定为所述最终电势值。
27.采用上述进一步方案的有益效果是：通过将当前电势值和补偿电势值相加，得到最终电势值，通过热电偶的热电势传导公式能够获取在当前环境温下的热电偶测量的准确温度值。
28.进一步，还包括：显示模块；
29.所述显示模块具体用于：将所述待测温度的值输出至显示屏。
30.采用上述进一步方案的有益效果是：将待测温度的值在显示屏上进行显示，方便用户直观地获取待测温度的值，提供给用户更加便捷与稳定的体验。
31.本发明的一种存储介质的技术方案如下：
32.存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如上述任一项所述的一种基于冷端补偿的热电偶温度测量的方法的步骤。
33.本发明的一种电子设备的技术方案如下：
34.包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，使所述计算机执行如上述任一项所述的一种基于冷端补偿的热电偶温度测量的方法的步骤。
附图说明
35.图1为本发明实施例的一种基于冷端补偿的热电偶温度测量的方法的流程示意图；
36.图2为本发明实施例的一种基于冷端补偿的热电偶温度测量的方法的热电偶温度测量的示意图；
37.图3为本发明实施例的一种基于冷端补偿的热电偶温度测量的方法的铜-康铜热电偶分布表的示意图；
38.图4为本发明实施例的一种基于冷端补偿的热电偶温度测量的系统的结构示意图。
具体实施方式
39.如图1所示，本发明实施例的一种基于冷端补偿的热电偶温度测量的方法，包括如下步骤：
40.s1、获取热电偶的测量端温度为待测温度且冷端温度为当前环境温度时的当前电势值；
41.s2、从所述热电偶对应的预设热电偶分度表中查询所述测量端温度为所述当前环境温度且所述冷端温度为零度时所对应的补偿电势值；
42.s3、根据所述当前电势值和所述补偿电势值得到最终电势值，并从所述热电偶分度表中查询所述最终电势值对应的温度值，并将所述最终电势值对应的温度值确定为所述待测温度的值。
43.本实施例的技术方案通过获取热电偶当前电势值，并通过热电偶对应的预设热电偶分度表中查询测量端温度为当前环境温度且冷端温度为零度时所对应的补偿电势值，最终根据当前电势值和补偿电势值得到最终电势值，并从热电偶分度表中查询得到待测温度的值，因此，本实施例的技术方案通过上述冷端补偿的方法克服了热电偶在实际环境温度下测量时产生的误差，得到了更为准确的温度值，从而给用户带来了更加便捷的使用体验。
44.其中，热电偶的两端分别为测量端和冷端。测量端温度是指热电偶的测量端的实际温度，测量端温度也就是本方案中的待测温度。冷端温度是指热电偶的冷端(自由端)的温度，一般情况下冷端温度是恒定的，为当前环境温度。
45.其中，预设热电偶分度表根据使用的热电偶的型号不同，所对应的预设热电偶分度表也不同，但当前使用的热电偶均对应有一个热电偶分度表。
46.具体地，将热电偶的当前电势值经过电势放大器和a/d转换器转换后，将当前电势值输入到mcu中，并在mcu中通过获取和计算得到最终电势值，热电偶预设的分度表也存放在mcu中。
47.例如，图2为热电偶测温原理图，通过补偿导线13将热电偶延长，先获取热电偶的测量端10的测量端温度和冷端温度为测量仪表接入点14的当前环境温度th所对应的当前电势值e
ab
(t，th)，在通过查询热电偶分度表获取温度补偿15所对应的补偿电势值，即热端温度为测量仪表接入点14的当前环境温度以及冷端温度为零度(靠近测量仪表17的接线端16)的补偿电势值e
ab
(th，to)，最终根据当前电势值e
ab
(t，th)和补偿电势值e
ab
(th，t0)获取热电偶电极11、12所对应的最终电势值e
ab
(t，t0)。
48.较优地，在上述技术方案中，所述根据所述当前电势值和所述补偿电势值得到最终电势值，具体包括：
49.将所述当前电势值和所述补偿电势值之和确定为所述最终电势值。
50.将当前电势值和补偿电势值相加，得到最终电势值，通过热电偶的热电势传导公式能够获取在当前环境温下的热电偶测量的准确温度值。
51.具体地，用下列公式直观地对本方案的内容进行描述：
52.e
ab
(t，t0)＝e
ab
(t，th) e
ab
(th，t0)
53.其中，t表示热电偶的测量端温度(待测温度)，t0表示热电偶的冷端温度为0℃，th表示当前环境温度，e
ab
(t，th)表示上述s1中的当前电势值，e
ab
(th，t0)表示上述s2中的补偿电势值，e
ab
(t，t0)表示上述s3中的最终电势值。
54.例如，用铜-康铜热电偶测某一温度t，冷端在当前环境温度th中，测得热电动势e
ab
(t，th)＝1.999mv，又用室温计测出th＝21℃，如图3所示，查此种热电偶的分度表可知，e
ab
(t，t0)＝0.832mv，故得
[0055][0056]
再次查热电偶分度表，与2.831mv对应的热端温度约为t＝68℃，此温度数值即是待测温度的值。
[0057]
较优地，在上述技术方案中，还包括：将所述待测温度的值输出至显示屏。
[0058]
具体地，将上述方案中得到的待测温度的值通过mcu输出到与mcu相连接的显示屏上，方面方便用户直观地获取待测温度的值，提供给用户更加便捷与稳定的体验。
[0059]
在上述实施例中，虽然对步骤进行了编号s1、s2等，但本领域的技术人员可根据实际情况对调整s1、s2等的执行顺序，此也在本发明的保护范围内，可以理解，在一些实施例中，可以包含如上述各实施方式中的部分或全部。
[0060]
如图4所示，本发明的实施例的一种基于冷端补偿的热电偶温度测量的系统200，包括：采集模块210、第一处理模块220、第二处理模块230；
[0061]
所述采集模块210用于：获取热电偶的测量端温度为待测温度且冷端温度为当前环境温度时的当前电势值；
[0062]
所述第一处理模块220用于：从所述热电偶对应的预设热电偶分度表中查询所述测量端温度为所述当前环境温度且所述冷端温度为零度时所对应的补偿电势值；
[0063]
所述第二处理模块230用于：根据所述当前电势值和所述补偿电势值得到最终电势值，并从所述热电偶分度表中查询所述最终电势值对应的温度值，并将所述最终电势值对应的温度值确定为所述待测温度的值。
[0064]
本实施例的技术方案通过获取热电偶当前电势值，并通过热电偶对应的预设热电偶分度表中查询测量端温度为当前环境温度且冷端温度为零度时所对应的补偿电势值，最终根据当前电势值和补偿电势值得到最终电势值，并从热电偶分度表中查询得到待测温度的值，因此，本实施例的技术方案通过上述冷端补偿的系统克服了热电偶在实际环境温度下测量时产生的误差，得到了更为准确的温度值，从而给用户带来了更加便捷的使用体验。
[0065]
较优地，在上述技术方案中，所述根据所述当前电势值和所述补偿电势值得到最终电势值，具体包括：
[0066]
将所述当前电势值和所述补偿电势值之和确定为所述最终电势值。
[0067]
将当前电势值和补偿电势值相加，得到最终电势值，通过热电偶的热电势传导公式能够获取在当前环境温下的热电偶测量的准确温度值。
[0068]
较优地，在上述技术方案中，还包括：显示模块；
[0069]
所述显示模块具体用于：将所述待测温度的值输出至显示屏。
[0070]
上述关于本发明的一种基于冷端补偿的热电偶温度测量的系统200中的各参数和各个模块实现相应功能的步骤，可参考上文中关于一种基于冷端补偿的热电偶温度测量的方法的实施例中的各参数和步骤，在此不做赘述。
[0071]
本发明实施例提供的一种存储介质，包括：存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如上述任一项所述的一种基于冷端补偿的热电偶温度测量的方法的步骤，具体可参考上文中一种基于冷端补偿的热电偶温度测量的方法的实施例中的各参数和步骤，在此不做赘述。
[0072]
计算机存储介质例如：优盘、移动硬盘等。
[0073]
本发明实施例提供的一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，使所述计算机执行如上述任一项所述的一种基于冷端补偿的热电偶温度测量的方法的步骤，具体可参考上文中一种基于冷端补偿的热电偶温度测量的方法的实施例中的各参数和步骤，在此不做赘述。
[0074]
所属技术领域的技术人员知道，本发明可以实现为方法、装置、存储介质和电子设备。
[0075]
因此，本发明可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。例如，计算机可读存储介质可以是但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。