热电偶标定实验报告

热电偶标定实验报告

热电偶的制作与

标定试验

指导老师：徐之平 学 生：代国岭 学 号：102270028 专 业：工程热物理

热电偶标定实验报告

热电偶的制作与标定试验

一、实验目的

1． 了解热电偶温度计的测温原理

2． 学会热电偶温度计的制作与矫正方法 3． 掌握电位差计的原理和使用方法 二、实验仪器

P21588型数字毫伏表、SY821型转换开关、RTS-00B制冷恒温槽、HTS-300B标准油槽、实验热电偶 三、实验原理

热电偶标定实验报告

两种不同成份的导体A、B（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当A、B两个接合点的温度T、T0不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。

热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度，对于热电偶的热电势，应注意如下几个问题：

（1）热电偶的热电势是热电偶两端温度函数的差，而不是热电偶两端温度差的函数； （2）热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无

关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关；

（3）当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度

差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。

四、实验记录及处理 1．热电偶的制作

按实验要求，截取两根适当长度的电偶丝，消除两端的氧化膜，套上绝缘套管，用钢丝钳将两根偶丝的端部胶合在一起。微微加热，立即蘸取少许硼砂，再在热源上加热，使硼砂均匀地覆盖住胶合头，防止偶丝高温焊接时氧化。

交流弧焊法：将隔离变压器输出电压调至30V左右，以碳棒为一极，胶合头为一极，用绝缘良好的夹子夹住，使两极相碰，电弧产生的瞬间高温使胶合头熔焊在一起，形成光滑的焊珠。

刚焊接的热电偶存在内应力，金相结构不符合要求，使用过程中会导致温差电势不稳定，结果重显性差。精密测量用的热电偶必须进行严格的热处理，消除内应力。 2．热电偶的校正

将热电偶的两端分别插入盛有少许硅油的玻管中，然后将一支玻管（冷端）插入盛有冰水的保温瓶中，另一支玻管（热端）插入恒温水浴中。调节恒温水浴的温度，在室温至800C之间均匀地取六个不同温度的点，用电位差计分别测出各温度点的电动势。 实验数据记录

拟合曲线如下

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4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0 50 100 150

毫伏表读数( mv) 毫伏表读数( )

系列1 系列2 系列3 系列4 系列5 线性 (系列5) 油槽温度( 油槽温度(℃)

经查 P21588 型数字毫伏表的不确定度 u1 =0.1%u+0.02mV,SY821 型转换开关的不确定度 u2=0.58 µV ,HTS-300B 标准的不确定度油槽为 u3=0.20% 所以此次试验设备的总不确定度为： U=

u12 + u22 + u32 ≈ 0.0021

五、实验总结 在做实验的过程中我觉得以下地方还存在需改进或特别需要注意的的地方： 1、 标准油槽中热电偶的热端分放在不同的位置，可能会由于传热的不均匀，五根热电偶的 的温度不同， 意见：把五根热电偶连同温度计一起放在一个位置误差可能会小些 2、 组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固 3、 两个热电极彼此之间应很好的绝缘，以防短路。 4、 补偿导线与热电偶的自由端的连接要方便可靠。 5、 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。 6、 每次测量时，一定要等温度稳定后再读数 7、 做完实验后，将电位差计面板上“倍率”开关旋到“断” 。

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