thermocouple-its90

NIST-ITS-90-Thermoelement-Umrechnung für Python: Spannung in Temperatur und Temperatur in Spannung für alle acht buchstabenbezeichneten Typen (B, E, J, K, N, R, S, T), mit Kaltstellenkompensation und Seebeck-Koeffizienten. Die Testsuite verifiziert bei jedem Lauf alle 12.026 tabellierten Punkte der NIST-Referenztabellen.

Reine Standardbibliothek, keine Abhängigkeiten, vollständig typisiert. Eine Browserversion dieser Engine läuft als kostenloser Online-Thermoelement-Rechner, der bei jeder Veröffentlichung aus diesem Repository übernommen wird.

Installation

pip install thermocouple-its90

Related MCP server: mcp-units

Thermoelement-Millivolt in Temperatur umrechnen

from thermocouple_its90 import TypeK

TypeK.emf(300.0)          # 12.209  (mV at 300 C, 0 C reference: the table value)
TypeK.temperature(12.209) # 300.0   (C, ice-bath reference)
TypeK.seebeck(300.0)      # 0.0416  (mV per C)
TypeK.range               # (-270.0, 1372.0)

Kaltstellenkompensation

Ein Thermoelement misst die Differenz zwischen seinen Verbindungsstellen, und die Referenztabellen gehen davon aus, dass die Kaltstelle bei 0 °C liegt. Wenn die Klemmen Ihres Messgeräts Raumtemperatur haben, ist eine direkte Tabellensuche falsch:

from thermocouple_its90 import TypeK

# Meter reads 4.096 mV, terminals at 25 C:
TypeK.temperature(4.096)                  # 100.0 C  <- naive lookup, wrong
TypeK.temperature(4.096, reference=25.0)  # 124.3 C  <- the actual answer

Alle acht Typen funktionieren auf die gleiche Weise:

from thermocouple_its90 import get, letters

letters()                       # ['B', 'E', 'J', 'K', 'N', 'R', 'S', 'T']
get("s").emf(1400.0)            # 14.373 mV
get("t").temperature(-4.648)    # -149.98 C (cryogenic ranges included)

Genauigkeit, verifiziert statt behauptet

• Die Vorwärts-Referenzfunktionen reproduzieren alle 12.026 Ein-Grad-Punkte der NIST-Referenztabellen innerhalb ihrer 0,001-mV-Druckrundung. Der vollständige Vergleich läuft bei jedem Push in CI (tests/test_full_tables.py).

• Die Inversion startet mit den veröffentlichten ITS-90-Inverspolynomen und verfeinert per Newton-Iteration auf der exakten Vorwärtsfunktion. Hin- und Rückrechnungen stimmen auf Mikrograd überein, statt der 0,02 bis 0,06 °C Fehlerbänder der Inverspolynome.

• Die Typen K, E und T invertieren über ihre gesamten kryogenen Bereiche (bis -270 °C), unterhalb des Bereichs, in dem die veröffentlichten Inverspolynome enden.

• Typ B wird mit seiner Physik behandelt: Seine EMK ist in der Nähe der Raumtemperatur nicht monoton, daher wird die Inversion unter 0,291 mV (etwa 250 °C) mit einer Erklärung verweigert, statt eine von zwei möglichen Antworten zurückzugeben.

MCP-Server für KI-Agenten

Sprachmodelle erinnern sich falsch an Thermoelement-Polynome. Das Paket enthält einen Model-Context-Protocol-Server, damit Agenten stattdessen die verifizierte Implementierung aufrufen:

pip install "thermocouple-its90[mcp]"
claude mcp add thermocouple -- thermocouple-its90-mcp

Werkzeuge: thermocouple_to_temperature, thermocouple_to_emf, thermocouple_types.

Datenherkunft und Lizenzierung

Die Koeffizienten wurden maschinell aus der NIST-ITS-90-Thermoelement-Datenbank (SRD 60, https://its90.nist.gov/) geparst, niemals von Hand abgetippt. Die Datenbank reproduziert NIST Monograph 175 (Burns, Scroger, Strouse, Croarkin und Guthrie, 1993), eine Veröffentlichung der US-Regierung, die nicht urheberrechtlich geschützt ist. Der kanonische Datensatz liegt in data/its90.json; _data.py wird daraus generiert, und CI schlägt fehl, wenn sie voneinander abweichen. Der Code ist MIT-lizenziert.

Verwandtes

• Live-Rechner, diese Engine im Browser, mit durchgerechneten Beispielen und FAQ

• Weitere verifizierte technische Rechner vom selben Autor, darunter Werkzeuge für Referenzelektroden, Legierungszusammensetzung, Diffusion und XRD

• lcf-strain-life, dasselbe Bibliothek-plus-MCP-Muster für die Analyse von Low-Cycle-Ermüdung

Zitieren

Wenn diese Bibliothek in veröffentlichten Arbeiten nützlich ist, zitieren Sie sie bitte über die Konzept-DOI https://doi.org/10.5281/zenodo.22036393, die immer zur neuesten Version auflöst (siehe CITATION.cff). Bitte zitieren Sie auch die zugrunde liegende Referenz: Burns, G. W., Scroger, M. G., Strouse, G. F., Croarkin, M. C., & Guthrie, W. F. (1993). Temperature-electromotive force reference functions and tables for the letter-designated thermocouple types based on the ITS-90 (NIST Monograph 175). NIST.