热电偶定标实验

合集下载

热电偶定标实验

热电偶定标实验

–图7-1 热电偶结构图 热电偶定标实验一、实验目的1.了解热电偶的工作原理;2.学会对热电偶定标;3.应用热电偶测温。

二、实验仪器灵敏数字电压表,保温杯,电加热罐,温度计等三、实验原理早在19世纪初,人们就发现两种不同的金属组成的回路中(如图7-1所示),如果在两个接头端存在温度差,则回路中就会产生电流。

这种现象就称为温差电现象,这两种不同金属组成的电路称为热电偶。

产生电流的电动势称为温差电动势。

温差电动势的产生机制,限于篇幅,在此不再多讲。

但从实用的角度出发,热电偶的一些特点和性质我们却是应该掌握的:1.一般来说,任意两种不同的金属组成的回路都可以构成一对热电偶。

只要两个接头端有温度差,回路中就有温差电动势,进而会产生温差电流。

(利用这一特点,我们就可以把非电量的温度转化为可以用仪表检测的电学量。

)2.各种不同的热电偶都有其特定的温差电动势的变化曲线。

换言之,只要确定了组成热电偶的金属材料,则其温差电动势的变化规律就是一定的,与热电偶的体积、导线长短等因素无关。

(由于有这一特点,实际应用时热电偶的测温探头就可以做得很小,因而探头的热容量也就很小,测温就非常灵敏。

)3.由于各种不同热电偶的温度特性不同,故不同的热电偶有其不同的适用温度范围。

根据不同的测温环境,使用者可以查找有关资料,选择合适的热电偶进行测温。

4.一对热电偶所产生的温差电动势一般都很小,只有零点几至数十毫伏。

须用很灵敏的检流装置才能检验出来。

但若把大量的热电偶串联起来,组成温差电堆,其产生的温差电动势和温差电流就有明显的实用价值。

特别是用某些半导体材料组成的热电偶,有些地方已把它用来制成热转换效率较高的温差电堆发电装置。

Ⅲ基础物理实验–81 –四、实验内容本实验将要研究的是一种最容易做成的热电偶——铜铁热电偶的性质。

见图7-2,这种热电偶当其一端置于0℃的温度中,而另一端的温度在0℃~100℃范围内变化时,其温差电动势与温度差的关系近似成直线关系。

实验9热电偶标定与测温

实验9热电偶标定与测温

[实验目的]1. 掌握对热电偶温度计定标的方法。

[实验仪器]DHT-2型热学实验仪,直流数字电压表,热电偶,保温杯。

[实验原理]热电偶示意图两种不同材料的金属A,金属B相互接触时会发生电子扩散。

当电子扩散达到动态平衡时,形成稳定的电势差。

理论和实验表明接触电动势的大小与相接触的两种金属的性质及接触的温度有关。

则有:Uab=(kT/e)InNa/Nb 1当上述形成闭合回路时由上式接触电势差的性质可以判定若接触处的温度分别为T和To是,则闭合电路的电动势为E=(kT/e)InNa/Nb-=(kTo/e)InNa/Nb==(kT-To/e)InNa/Nb 2 而在实际中上式中给出的温差电动势用下式表示:E=a(t-t0)+b(t-t0)^2+^ 3在温差不太大时上式可近似为E=a(t-t0) 4由上式34可知若常数和冷端温度已知,只要测得温差电动势就能得到热端温度。

[实验内容]1.连接线路(1)将热电偶的冷端置于冰水混合物之中,确保t0=0度(测温度安置于加热器内)2.测量待测热电偶的电动势(1)用直线连接相邻点。

(2)在两个校正点之间的变化关系用线性内插法予以近似,从而得到出校正点外其他点的电动势和温度关系。

注意:(1)在使用电风扇时,需将支持干向上抬起,使空气形成对流。

[数据处理]1. 求铜—康铜热电偶的温差电系数(1)根据Ex=at,(t0=0),在定标曲线中可给出线性化后的平均直线,从而求得a.。

(2)在直线取两点a(Ea,ta),b(Eb,tb)求斜率K=(Eb-Ea)/(tb-ta)(求温差系数时,不要取原来测量的数据点,并且两点间尽可能相距远一点。

)[结果分析]无。

热电偶定标实验

热电偶定标实验

实验4—8 热电偶定标实验在现代工业自动控制系统中,温度控制是经常遇到的工作,对温度的自动控制有许多种方法。

在实际应用中,热电偶的重要应用是测量温度,它是把非电学量(温度)转化成电学量(电动势)来测量的一个实际例子。

用热电偶测温具有许多优点,如测温范围宽(-200~2000℃)、测量灵敏度和准确度较高、结构简单不易损坏等。

此外由于热电偶的热容量小,受热点也可做得很小,因而对温度变化响应快,对测量对象的状态影响小,可以用于温度场的实时测量和监控。

热电偶在冶金、化工生产中用于高、低温的测量;在科学研究、自动控制过程中作为温度传感器,具有非常广泛的应用。

在大学物理实验中,热电偶温度计的定标是一个传统实验,该实验要求学生找出热电偶的温差电动势与冷热端温差之间的关系,并给出温差电动势与冷热端温差之间的关系曲线,求出经验方程,从而完成其定标工作,使同学们了解热电偶测温度的基本原理。

【实验目的】1. 加深对温差电现象的理解。

2. 了解热电偶测温的基本原理和方法。

3. 了解热电偶定标基本方法。

【实验原理】1. 温差电效应温度是表征热力学系统冷热程度的物理量,温度的数值表示法叫温标。

常用的温标有摄氏温标、华氏温标和热力学温标等。

温度会使物质的某些物理性质发生改变。

一般来讲,任一物质的任一物理性质只要它随温度的改变而发生单调的、显著的变化,都可用它来标志温度,也即制作温度计。

常用的温度计有水银温度计、酒精温度计和热电偶温度计等。

在物理测量中,经常将非电学量如温度、时间、长度等转换为电学量进行测量,这种方法叫做非电量的电测法。

其优点是不仅使测量方便、迅速,而且可提高测量精密度。

温差电偶是利用温差电效应制作的测温元件,在温度测量与控制中有广泛的应用。

本实验是研究一给定温差电偶得温差电动势与温度的关系。

图4-8-1 闭合电路大学物理实验如果用A 、B 两种不同的金属构成一闭合电路,并使两接点处于不同温度,如图4-8-1所示,则电路中将产生温差电动势,并且有温差电流流过,这种现象称为温差电效应。

热电偶标定实验

热电偶标定实验

热电偶标定实验一、概述:温差热电偶(简称热电偶)是目前温度测量中应用最广泛的温度传感元件之一,是以热电效应为基础的测温仪表。

它用热电偶作为传感器,把被测的温度信号转换成电势信号,经连接导线再配以测量毫伏级电压信号的显示仪表来实现温度的测量。

热电偶测温的优点是结构简单、制作方便、价格低廉、测温范围宽、热惯性小、准确度较高、输出的温差电信号便于远距离传送、实现集中控制和自动测试。

流体、固体及其表面温度均可用它来测量,所以在工业生产和科学研究、空调与燃气工程中应用广泛。

二、实验目的1.学习使用毫伏表测定温差电动势及热电偶工作原理。

2.掌握热电偶定标曲线的绘制规则。

3.学习用热电偶设计温度计4.学习用直线拟合方法处理实验数据。

三、实验原理1、温差电现象。

导体中存在着与热现象有关的非静电力和电动势,称为温差电动势,依其产生的机理不同而有两种具体形式。

一种称为汤姆孙电动势。

金属导线两端如果温度不同,高温端的自由电子好像气体分子一样向低温端扩散,并在低温端堆积起来,从而在导线内形成电场。

由电子热扩散不平衡建立的电场反过来又阻碍不平衡热扩散的进行,最终达到动态平衡,使导线两端形成一稳定的电势差。

若把两种金属导线两端连接起来,并把接点置于不同温度中,使两种不同材料的金属连接成闭合回路,因两个汤姆孙电势不相等,两段导线中即形成恒定电流。

回路中相应的电动势称为汤姆孙电动势。

温差越大,汤姆孙电动势也越大。

另一种称为珀耳帖(J.C.A.Peltier,1785——1845)电动势。

两种不同金属连接起来,由于接触面两侧金属内自由电子浓度不同,电子将从浓度大的一侧向浓度小的一侧扩散,在接触面间形成电场,从而在两种金属间形成电位差。

显然,两种金属连成回路,并把接点置于相同温度中,两接触面间将建立相等而相反的电动势,因而也形不成恒定电流。

只有两接点温度不同,两个珀耳帖电动势不等,才会形成电动势。

而且温差越大,形成的电动势也越大。

热电偶的定标实验总结

热电偶的定标实验总结

热电偶的定标实验总结
热电偶是测量温度变化最常用的传感器,其定标实验十分重要。

为了保证定标
数据的准确性,定标实验需遵循一定的操作步骤,并严格要求仪器使用和定标环境的管理。

首先,要仔细阅读热电偶使用说明书,明确其工作原理、技术参数及安全注意
事项。

调整热电偶连接线的电阻为约500Ω,以使传递的电流更准确地表征温度变化。

在实验前确定定标温度,可以准备常温水、沸水或冰水,以便进行标准温度的热电偶定标。

其次,测量的元件空热部应考虑对环境条件的影响,确保实验环境可控,用彩
色布罩温度控制器,来避免外部温度对实验结果的不利影响。

另外,在使用仪器时,应确保电池电量充足,以及探头连接安全可靠。

此外,在实验过程中,实验人员需要对数据的准确性进行审核,并合理设置定
标温度范围和时间,以确保温度测量的准确性。

在实验完成后,要根据实际数据,完善仪器使用说明书,方便以后使用及更新替换。

综上所述,热电偶定标实验是一项很重要的实验,需要严格控制实验环境及做
好详尽的数据记录,以确保定标数据的准确性,并合理对定标曲线进行修正,以便以后正常使用。

热电偶定标实验报告

热电偶定标实验报告

热电偶定标实验报告标题:热电偶定标实验报告摘要:本实验旨在通过热电偶的定标实验,探究热电偶的测温原理和定标方法,了解热电偶的灵敏度、线性度和温度范围等性能指标,并且通过实验采集的数据进行处理,得出实验结果。

本文将介绍本实验的原理和方法、实验步骤、数据处理过程和实验结果,并对实验中存在的问题和不足进行分析和讨论。

正文:一、实验原理和方法热电偶是利用热电效应将热量转换为电量的一种温度传感器。

其极性和电压大小均与测量温度相关。

热电偶的测量精度主要受到三个方面的影响:热电偶本身的灵敏度、线性度和温度范围。

因此热电偶的定标实验主要是测定热电偶的灵敏度和线性度,以及确定其温度范围,从而为后续的温度测量工作提供数据支持。

本实验采用了一台高精度的电势差计对热电偶测温的电势差进行了测量,使用了高精度的温度计对温度进行了测量,通过比较两种测量结果来确定热电偶的灵敏度和线性度。

二、实验步骤1.检查实验仪器和设备,确保所有设备正常工作。

2.按照实验要求选取合适的热电偶和电势差计,连接电路。

3.将热电偶置于标准温度范围内,并记录其电势差值和相应温度值。

4.逐渐改变热电偶测量温度,记录其电势差值和相应温度值。

5.将实验得到的数据进行处理和分析。

三、数据处理过程1.将实验采集的电势差值和相应温度值绘制成图表。

2.通过图表分析和拟合求出热电偶的灵敏度和校准系数。

3.对实验过程中存在的误差进行分析,得出实验结果的误差范围。

四、实验结果通过本实验,我们得出了热电偶的灵敏度和校准系数:灵敏度:20.5 μV/℃校准系数:1.035同时,实验中存在一些误差,主要是由于实验过程中环境温度对实验结果的影响等原因造成的。

五、讨论和总结通过本次实验,我们深入了解了热电偶的测温原理和定标方法,以及热电偶的灵敏度、线性度和温度范围等性能指标。

同时,我们也认识到了实验中存在的问题和不足,为今后改进实验提供了参考。

在今后的工作中,我们将继续深入探究并完善热电偶的校准方法,提高测温精度和稳定性,为工业生产和科研实验提供更为准确的温度数据支持。

热电偶标定实验结果分析

热电偶标定实验结果分析

热电偶标定实验结果分析
热电偶标定是热量计量设备校准的必要程序,由于热量计量设备的量程和精度的要求,热电偶标定必须满足一定的要求。

热电偶标定实验是为了取得热量计量设备的实际热量值,有助于对热量计量设备进行精确校准。

标定实验通常由跟踪模拟热源,量测热电偶输出信号,采用某种标定方法处理测量的热电
偶信号,再用某种校准方法得到热量计量设备的实际热量值,最后以实际热量值准确得到
热量计量设备的量程和精度。

标定实验可以使用各种热电偶,包括热电阻热电偶,热量传感器,电热棒,电加热器等。

各种热电偶均具有不同的特性,有不同的热敏电阻,热电偶信号在不同温度时会有所不同。

如果不经过标定处理,这些信号将无法得到准确的测量结果。

热电偶标定实验的实施表明,不仅要满足相应的测量精度和量程要求,还要根据不同
热电偶的特性,采用不同的标定和校准方法,以确保热量计量设备能够准确地测量温度。

只有正确完成热电偶标定实验,才能保证热量计量设备具有准确的量程和精度,这是应用
和质量控制的必备条件。

热电偶的定标实验报告

热电偶的定标实验报告

热电偶的定标实验报告热电偶的定标实验报告引言:热电偶是一种常用的温度测量仪器,具有灵敏度高、响应速度快等特点,广泛应用于工业生产、科学研究和实验室等领域。

本实验旨在通过对热电偶的定标实验,探究其温度测量的原理和方法,并验证其测量结果的准确性。

实验材料和方法:本次实验所用的热电偶为K型热电偶,主要由两种不同金属材料组成。

实验所需材料包括热电偶、温控电源、数字温度计等。

实验步骤如下:1. 将热电偶的两端分别连接至温控电源和数字温度计;2. 打开温控电源,设定所需温度;3. 等待温度稳定后,记录数字温度计的测量结果;4. 将温度逐渐升高或降低,记录相应的数字温度计测量结果;5. 重复上述步骤,直至覆盖整个温度范围。

实验结果与分析:在实验过程中,我们将热电偶浸入不同温度的介质中,并记录了相应的温度测量结果。

通过对实验数据的整理和分析,我们得出了以下结论:1. 热电偶的输出电压与温度呈线性关系;2. 不同材料组成的热电偶在不同温度下的输出电压存在差异;3. 热电偶的灵敏度随温度的变化而变化,通常在高温下较低。

根据实验结果,我们可以得出热电偶的定标曲线,即输出电压与温度之间的关系。

通过测量不同温度下的输出电压,我们可以利用定标曲线来确定温度值,并计算出测量误差。

实验误差与改进:在实验过程中,我们注意到了一些可能导致误差的因素。

首先,热电偶的连接线长度和接触质量可能会对测量结果产生影响。

其次,温控电源和数字温度计的精确度也会对实验结果造成一定的偏差。

为了减小这些误差,我们可以采取以下改进措施:1. 使用更精确的温控电源和数字温度计,以提高测量的准确性;2. 注意热电偶的连接线长度和接触质量,保证稳定的测量条件;3. 进行多次重复实验,取平均值,以减小实验误差。

结论:通过本次实验,我们深入了解了热电偶的原理和测量方法,并验证了其温度测量的准确性。

热电偶作为一种常用的温度测量仪器,具有广泛的应用前景。

在实际应用中,我们需要根据具体情况选择合适的热电偶型号,并进行定标实验,以确保测量结果的准确性。

热电偶的定标实验报告

热电偶的定标实验报告

热电偶的定标实验报告
电偶定标实验旨在确定热电偶输出电压与标准温度之间的关系,以建立其定标曲线。

二、实验原理
电偶定标的基本原理是,当温度变化时,热电偶的电极之间的热电势会发生变化,从而产生一定的电压,当温度高时,热电偶输出电压也会高,反之亦然。

因此,经过一系列定标实验,可以确定出热电偶输出电压与温度之间的关系,从而建立其定标曲线。

三、实验设备
标实验需要用到的装置有:热电偶,定标箱,控制器,数字显示仪,热电阻,连接电缆,热膨胀油等设备。

四、实验过程
1.先,将热电阻和热电偶分别放置于定标箱的待标孔、热电偶孔内,并将定标箱中的空气放掉,使箱内环境与正常环境一致。

2.后,将控制器连接到热电偶,数字显示仪连接到定标箱,热膨胀油放置于定标箱中,启动控制器,并将定标箱温度调节至预设温度。

3.后,数字显示仪会显示热电偶输出电压,将记录下来,同时将定标箱温度调节至下一个预设温度,最终完成一次定标实验。

4.下来,再次重复整个定标实验的过程,将每次定标实验的热电偶输出电压都记录下来,最后得到多组数据,画出定标曲线。

五、实验结果
过多次测试,可以得出下面的定标曲线:
六、结论
过本次定标实验,可以确定热电偶输出电压与温度之间的关系,从而建立其定标曲线,从而可以保证热电偶的测量准确度。

热电偶的定标实验报告

热电偶的定标实验报告

热电偶的定标实验报告热电偶是一种主要用于测量温度的测量仪器,它的受欢迎程度很高,特别是在石油、煤炭和金属行业、制冷设备、航空、船舶、厨房和实验室等行业中。

由于其精度和稳定性,热电偶得以广泛应用。

为了保证其精度,热电偶必须定期定标。

本次定标实验报告,将介绍定标的基本原理、实验过程、计算结果及结论等。

一、定标原理热电偶定标主要是指对热电偶输出电阻(RTD值)和在预定温度范围内的典型温度值之间的关系进行研究与校准。

校准可分为直接校准和间接校准两种方法,其中间接校准是根据一定的假定性关系,以连续温度比较法计算偏离该关系的几何幅值,它要求测量热电偶和标准热电偶具有良好的线性关系。

二、实验过程1.确定实验温度首先,确定此次定标的温度范围。

根据热电偶的使用环境,确定实验温度范围,一般情况下,实验温度范围应在热电偶的工作范围内。

2.测量热电偶的热电阻使用电阻温度计测量热电偶的热电阻,逐一测量所设定的温度点,将低端电源电压和测得的热电阻值记录下来,以便计算数据。

3.标准热电阻测量用同样的仪器测量标准热电偶的热电阻,做出测量结果和标准热电偶的热电阻值之间的比较。

4.定标将测试热电阻和标准热电阻比较,计算出偏差值,以对测试热电阻进行定标。

三、计算结果定标实验所获得的计算结果如下:实验温度:1000°C标准热电阻值:0.63Ω测量热电阻值:0.62Ω偏差值:0.01Ω四、结论本次定标实验结果表明,测试热电阻的热电阻值与标准热电阻值的偏差值为0.01Ω,符合热电偶定标要求,定标结果可以满足热电偶的使用要求。

五、安全技术要求为了保证安全,进行热电偶定标实验时,有必要遵守以下安全技术要求:(1)实验环境应保持干燥,空气洁净,避免潮湿、有尘的环境。

(2)热电偶的连接线应保持紧凑,避免缠绕,减少漏电。

(3)进行定标时,应当注意防止受电,并用安全绝缘手套操作。

(4)在热电偶定标实验过程中,使用的试验设备应严格检查,确保其安全可靠。

热电偶标定实验报告

热电偶标定实验报告

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:***-*****8 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P*****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。

热电偶标定实验报告

热电偶标定实验报告

热电偶标定实验报告
热电偶标定实验报告
本报告由XXX技术部门提供,旨在记录本次热电偶标定实验过程中测量所得的数据以及记录实验过程中发现的问题、改进措施等内容,依据标定任务和实验程序进行实测,得出以下实验结论:
1. 实验目的
本次实验的目的是对热电偶进行标定,确定热电偶在不同温度下的电压和电流输出,以及温度与电压电流间的关系,为后续测量与校准工作提供数据。

2. 实验设备
本次实验使用了高精度电源、计算机和被测热电偶,温度采用液体温度计进行测量。

3. 实测结果
我们对热电偶在20~100℃范围内进行标定,结果表明:热电偶在-20.1 到101.8℃之间的电压输出为-700.1~700.1mV,电流输出在2.2~2.4 mA之间。

同时,热电偶的温度测量精度达到±0.2℃。

4. 发现问题
在本次实验过程中,未发现问题。

5. 改进措施
为了确保实验的可靠性,我们建议:1.在每次标定之前都要检查设备的质量;2.使用高精度设备,提高实验精度。

综上所述,本次热电偶标定实验结果满足要求,未发现问题,同时也建议采用改进措施,以确保实验的可靠性和准确性。

最终,祝该实验一切顺利!。

热电偶的定标实验步骤

热电偶的定标实验步骤

热电偶的定标实验步骤一、定标实验准备1. 定标实验室清洁:将定标实验室内垃圾、灰尘等清理干净,保证定标实验现场条件良好。

2. 校准器具准备:核实校准器具是否达到质量要求,并加载定标器具程序。

3. 准备校准仪器:审查仪器规范是否正确,仪器准备是否齐全,仪器校准日期、校准编号等审查完毕。

4. 准备校准介质:将冰点应用到校准介质中,校验介质是否正常,准备习惯化的介质。

5. 准备定标起子:检查热电偶是否能正常使用,定标起子应恒等,检查线路干扰无误,以及对应接口、接线是否正确。

二、定标实验过程1. 校准仪器校准:将仪器依照发布的说明书或使用说明书上的操作步骤进行校准。

2. 校准定标介质:就基准室温(水浴温度)进行校准,根据不同情况打开相应温度阀,控制水浴温度,调整至0摄氏度时,进行校准。

3. 进行定标起子校准:将热电偶放在温度可调节的校准介质中,控制温度,以165.5摄氏度作为归零点,可以得到结果。

4. 测试定标起子:把定标起子放鼎现象应用到介质中,在两个不同温度上测量表现值,用以计算热电偶的偏差值。

5. 对比实验:取校准器的测量结果与定标起子的测量结果进行对比,查看热电偶是否达到校准标准。

三、定标实验结束1. 收回定标起子:将定标起子收回,并正确存储,以备日后使用。

2. 收集定标起子数据:将定标起子定标结果存档,以供参考。

3. 查看定标实验记录:定期查看定标数据,分析实验结果是否有效并改善定标程序。

4. 确认定标结果:根据校准的结果确定热电偶的温度精度是否符合要求,并及时完成定标文件上传,方便查询。

5. 为防止误操作:记录生产日期、定标日期、校准曲线数据、仪表参数以及定标介质信息,提高实验效果确认定标精度。

热电偶的定标实验报告

热电偶的定标实验报告

热电偶的定标实验报告一、实验目的1.学习和理解热电偶的工作原理;2.通过实验测量热电偶的电势差与温度之间的关系,定标热电偶。

二、实验器材和材料1.热电偶一对(由两种不同金属丝组成);2.热电偶读数装置;3.恒温水槽;4.温度计;5.数字万用表。

三、实验原理热电偶是利用两种不同金属的热电势差随温度变化的特性进行温度测量的仪器。

其工作原理是由于两种金属的电子云在热运动下引起的形成电流的热电效应。

当两个金属接触处存在温度差时,会在金属之间产生电势差,这个电势差与两个接触点的温度差有关。

四、实验步骤及结果分析1.实验前将热电偶的两个接触点放入恒温水槽中将其温度调节至常温,并通过温度计测量水槽中的温度,记作T0。

2.将热电偶两个接触点的温度调节至不同的温度,分别记录下两个接触点的温度T1和T2,并利用热电偶读数装置读出相应的电势差V1和V24.利用曲线上的点进行插值计算,得到其他温度下的电势差。

5.验证实验结果的准确性:选取一点,重新测量该点的温度和电势差,并与插值结果进行比较。

根据热电压-温度曲线,我们可以得到热电偶的定标函数,即可以通过测量热电偶的电势差来确定温度。

在实验中得到的数据和曲线如下:温度(℃)电势差(mV)T1V1T2V2...TiVi根据上述数据和曲线,我们可以看出电势差与温度呈现线性关系。

通过利用插值计算,我们可以得到其他温度下的电势差,并根据这个函数来定标热电偶。

五、实验结论通过实验,我们学习和理解了热电偶的工作原理,并成功定标了热电偶。

实验结果表明热电偶的电势差与温度之间呈现线性关系。

我们可以通过测量热电偶的电势差来确定温度,为后续的温度测量提供了关键的基础。

六、实验误差和改进方法1.理论误差:实际热电偶的工作过程中可能存在一些与理论值有所偏差的因素,如金属丝的温度均匀性、接触电阻、电路阻抗等。

可以通过优化热电偶的结构和使用更好的材料来减小这些误差。

2.测量误差:在实验过程中,由于测量仪器的精度和操作的技巧等原因,会产生一定的测量误差。

热电偶的定标实验报告

热电偶的定标实验报告

热电偶的定标实验报告热电偶是常用的测量温度的实验仪器,它的优势在于简单易用、分布均匀、体积小、重量轻、性能稳定等。

热电偶定标是指通过一定的实验,确定热电偶测温质量特性及对应关系,以便在实际运用中测量准确的温度,获得准确的热量数据。

本文将就热电偶的定标实验报告进行深入研究。

一、实验编号为了可以追溯定标实验,确定定标实验所用器材的型号,追踪相关材料质量,使定标实验更加规范,这里我们为定标实验编号,每一次定标实验,都要有一个唯一的编号。

二、实验材料1.电偶:热电偶是热电偶定标实验不可缺少的实验仪器,需要确保它的性能可靠,在定标实验中,热电偶是保证定标质量的重要因素。

2.度标定装置:为了保证定标实验的准确性,我们需要在定标实验中,使用精确的温度标定装置,这样可以更好的完成定标任务,保证定标精度。

3.据采集设备:为了记录定标的实验数据,需要使用数据采集设备,该设备可以实时采集并记录定标实验数据,并可以对数据进行分析,有利于更好的定标精度。

三、实验方法1.量热电偶电阻:首先,在定标前,我们需要知道所用热电偶的电阻值和输出电压,使用电路测量仪,测量热电偶的电阻值。

2.定温度:使用温度标定装置,连接热电偶,并调节相应温度,观察热电偶的输出电压,记录采集的数据。

3.准:根据定标实验数据,绘制电阻和电压之间的曲线,校正热电偶的特性系数,以保证热电偶的精度。

四、实验结果1.电偶电阻:定标实验中,我们测量了热电偶的电阻值,为100Ω。

2.度标定:根据实验数据,绘制出了热电偶的温度特性曲线,表明在-18℃~73℃的温度范围内,热电偶的输出电压与温度之间的关系很明显。

3.准:通过上述曲线,我们可以得出热电偶的特性系数,根据标准进行校准,实现热电偶的精度提升。

五、实验结论通过定标实验,我们可以得出热电偶特性系数,从而确定热电偶在实际测量中,输出电压与温度之间的对应关系,确保热电偶的精度,从而可以更准确地测量温度。

根据定标实验,我们得出以下结论:1.电偶的定标实验可以更准确的测量温度,提高实验的准确性;2.据定标实验,可以确定温度范围内热电偶的特性系数,使热电偶的精度得到改善;3.量前必须编号,追踪器材的型号,质量,保证定标实验的质量;4.验过程中必须采用精确的温度标定装置,和精密的数据采集设备,以保证定标实验的准确性;五、结论通过本次定标实验,我们得出热电偶特性系数,可以更准确的测量温度,以及提高实验的准确性。

热电偶标定与测温实验报告

热电偶标定与测温实验报告

热电偶标定与测温实验报告
热电偶标定实验是对热电偶的精度进行测试的实验。

本实验的目的是要校准NTC型温
度变送器的量程、温度终点和温度零点。

实验过程中的校准范围是在-25°C至150°C的
范围内。

实验前,首先利用调整螺帽校准标准热电偶,使其精度符合SEE 25025-2标准的要求。

此外,要断开热电偶对地连接,然后连接数字多用表(DMM),将之前调好的信号输入DMM,并设定测量范围为250 mV,然后用杂散电流抑制器(SI)连接DMM与热电偶,以抑制DMM
的频现现象。

实验期间不可让热电偶的环境温度波动大于2℃。

实验将采用三个环境恒温槽进行测试,其温度分别设定为环境温度,-25℃和150℃。

在每一种环境温度下,都用DMM测量热电偶输出电压值,之后把这三个电压转化为欧姆值,用EXCEL表进行计算,算出温度终点,温度零点以及换算率。

实验结束后,首先,取得三次测量中最佳电压值,将其分别转换为相应的温度值,再
用最佳的温度值分别求出对应的欧姆值。

然后将欧姆值代入EXCEL表中,与步骤一中取得
的三个欧姆值,取最小偏差,用以表示与测量范围是否符合要求。

最后,把求得的参数,
与原先NTC型温度变送器的参数进行比较,以检验标定精度。

根据以上实验,得出,原温度变送器的参数与实验得出的参数的偏差均低于±0.2℃,因此可以认为检验结果符合要求。

因此,我们可以断定,本次NTC型温度变送器的校准是
精确的。

热电偶的定标和应用实验

热电偶的定标和应用实验

热电偶的定标和应用实验
热电偶的定标和应用实验如下:
热电偶是一种常用的测温仪器,广泛地应用于水源热能表、食品加工设备、化工过程控制和对电容的温度监测。

为了让测量的结果可信可靠,热电偶要进行定标才能正确反映其应有的精度。

热电偶定标实验也称校准实验,是指使用外部已经定标过的稳定温度装置,根据热电偶的输出电压数值,来定出热电偶的特性曲线及热电偶的设计温度范围。

在实验中,首先在温度稳定室中设定一定温度,将热电偶与已定标的稳定温度装置接通,然后可读取热电偶输出的电压大小及外围等温点温度,将记录的数据输入到专业的定标程序中,由计算机再次定标热电偶。

定标之后,热电偶可以精确测量物体的实际温度。

“热量”物体在安装热电偶之前,要进行测温准备实验,确定物体内外各点的温度,以装热电偶的点为主测点,确定热电偶的深度和位置,务必最大限度地减少热电偶安装时带来的温度突变,以获得更加准确的测温结果。

然后在测温室内控制一定的环境温度,对比测量其定标的结果,查看热电偶的测量是否准确。

定标之后,热电偶可以被有效地用于实际的测温场合,如工业制造过程、烟花爆竹研发以及食品烹饪等,实现温度控制过程的精确监控。

综上所述,热电偶定标实验是非常重要的技术实验,在实际的工业应用场合有更加精准的测温结果,对控制和调整理想的实际温度都至关重要。

热电偶的定标实验报告结论

热电偶的定标实验报告结论

一实验目的:通过对热电偶的辨识,并对辨识结果进行动态误差修正,掌握系统辨识方法中的时域辨识方法和对测量结果的动态误差修正方法,了解动态误差修正在实际生活中的应用。

二实验器材:热电偶一个,应变放大器一台,桥盒一个,数采模块,PC机一台。

三实验原理:本实验是基于热电偶测温的工作原理所做,即:热电偶是由两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在电动势——热电动势,这就是所谓的塞贝克效应(Seebeck effect)。

两种不同成份的均质导体为热电极,温度较高的一端为工作端,温度较低的一端为自由端,自由端通常处于某个恒定的温度下。

读出热端的电动势,然后根据热电动势与温度的函数关系可得出当前的温度值。

当我们将热电偶放入热水中,由于温度的变化,产生一个阶跃信号,通过图形确定系统是几阶系统,然后对模型进行辨识,并对测量结果进行动态误差修正,将修正前后的响应特性曲线进行比较,对实验结果进行分析。

四实验过程:(1)将热电偶通过桥盒与应变放大器相连,然后与PC机连接好,组成一个完整的传感器系统。

按如图1所示方式将热电偶的两个接线端接入桥盒。

图1 热电偶与桥盒的连接(2)PCI6013——AI接线分配如图2所示,我们这里选择的是第一通道,所以连接33号跟64号线。

图2 PCI6013——AI接线分配(3)打开labview,单击启动采集按钮,将K型热电偶迅速放进热水瓶中,待输出稳定后保存数据然后取出热电偶冷却,然后重复多次试验,保存数据。

(4)利用所保存的数据进行系统辨识和误差修正。

五实验数据分析下面通过实验来进行系统辨识及其动态误差修正。

它利用不平衡电桥产生的热电势来补偿热电偶因冷端温度的变化而引起热电势的变化,经过设计,可使电桥的不平衡电压等于因冷端温度变化引起的热电势变化而实现的自动补偿。

后接放大器来将热电偶输出的电压信号进行放大,经过数采卡进行数据采集,最后传到计算机处理。

热电偶定标实验原理

热电偶定标实验原理

热电偶定标实验原理1热电偶定标实验热电偶定标实验是一种为热电偶确定其热电阻系数的实验方法。

该实验的主要操作步骤是,先将热电偶和用于表示测量范围的两个精密热源接入精密热电偶校正仪,然后将两个热源按照给定的设定值温度调节,以便根据实验操作步骤计算得出热电偶的外壳(输出)和工作点(U)温度偏差,然后测出热电偶的热电阻系数,依据本实验方法校准后的热电偶,可直接用于测量使用。

2原理热电偶定标实验的原理是,利用热电偶的不可线性和外部温度影响的特性,将一个标准热电偶校准机和热电偶相连接,分别在不同的测量温度点进行放大和偏差的测量,并采用线性拟合的方法,来获取热电阻的热电阻系数,从而进行热电阻的精确定标。

根据热电阻特性与温度之间的关系,在计算程序中,通过热电阻与温度测量实验,在数字表示法下,将热电阻的变化进行拟合,来获得精确的热电阻系数。

3实验目的本实验旨在通过对热电偶进行校准,来确定热电阻系数,从而实现测量范围内的准确测量,以满足工作或研究的需要。

它的实际目的是测量准确度和可靠性的提高,使测量更加精确可靠。

4实验环境在进行热电偶定标实验前,应先准备具备一定精度的测量热源,以及一款具备良好放大电子元件和良好稳定性能的热电偶校准机。

同时,实验环境应当保持稳定和低温,以提高热电偶的测量精度。

5实验程序(1)确定标准温度范围:将传感器连接到热电偶校准仪,并将设定温度调到标准温度范围,点击手动调整后;(2)放大电流测量:将热电偶的热电阻和连接电阻量化;(3)热电阻定标:测量校正后的热电偶的热电阻;(4)温度拟合:在图表中进行热电偶的拟合,确定其热电阻系数。

6实验结果实验结果表明,通过本次热电偶定标实验,能够得到各自热电偶的精确热电阻系数,从而直接满足后续应用的要求。

所获得的热电阻系数,可放大正确的温度信号,以实现准确的测量和控制,该方案有助于提高精度和稳定性,以满足工程上的实际需求。

热电偶定标实验

热电偶定标实验

热电偶定标实验实验4—8 热电偶定标实验在现代⼯业⾃动控制系统中,温度控制是经常遇到的⼯作,对温度的⾃动控制有许多种⽅法。

在实际应⽤中,热电偶的重要应⽤是测量温度,它是把⾮电学量(温度)转化成电学量(电动势)来测量的⼀个实际例⼦。

⽤热电偶测温具有许多优点,如测温范围宽(-200~2000℃)、测量灵敏度和准确度较⾼、结构简单不易损坏等。

此外由于热电偶的热容量⼩,受热点也可做得很⼩,因⽽对温度变化响应快,对测量对象的状态影响⼩,可以⽤于温度场的实时测量和监控。

热电偶在冶⾦、化⼯⽣产中⽤于⾼、低温的测量;在科学研究、⾃动控制过程中作为温度传感器,具有⾮常⼴泛的应⽤。

在⼤学物理实验中,热电偶温度计的定标是⼀个传统实验,该实验要求学⽣找出热电偶的温差电动势与冷热端温差之间的关系,并给出温差电动势与冷热端温差之间的关系曲线,求出经验⽅程,从⽽完成其定标⼯作,使同学们了解热电偶测温度的基本原理。

【实验⽬的】1. 加深对温差电现象的理解。

2. 了解热电偶测温的基本原理和⽅法。

3. 了解热电偶定标基本⽅法。

【实验原理】1. 温差电效应温度是表征热⼒学系统冷热程度的物理量,温度的数值表⽰法叫温标。

常⽤的温标有摄⽒温标、华⽒温标和热⼒学温标等。

温度会使物质的某些物理性质发⽣改变。

⼀般来讲,任⼀物质的任⼀物理性质只要它随温度的改变⽽发⽣单调的、显著的变化,都可⽤它来标志温度,也即制作温度计。

常⽤的温度计有⽔银温度计、酒精温度计和热电偶温度计等。

在物理测量中,经常将⾮电学量如温度、时间、长度等转换为电学量进⾏测量,这种⽅法叫做⾮电量的电测法。

其优点是不仅使测量⽅便、迅速,⽽且可提⾼测量精密度。

温差电偶是利⽤温差电效应制作的测温元件,在温度测量与控制中有⼴泛的应⽤。

本实验是研究⼀给定温差电偶得温差电动势与温度的关系。

图4-8-1 闭合电路⼤学物理实验如果⽤A 、B 两种不同的⾦属构成⼀闭合电路,并使两接点处于不同温度,如图4-8-1所⽰,则电路中将产⽣温差电动势,并且有温差电流流过,这种现象称为温差电效应。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。


图7-1 热电偶结构图 热电偶定标实验
一、实验目的
1.了解热电偶的工作原理;
2.学会对热电偶定标;
3.应用热电偶测温。

二、实验仪器
灵敏数字电压表,保温杯,电加热罐,温度计等
三、实验原理
早在19世纪初,人们就发现两种不同的金属组成的回路中(如图7-1所示),如果在两个接头端存在温度差,则回路中就会产生电
流。

这种现象就称为温差电现象,这两种不同
金属组成的电路称为热电偶。

产生电流的电动
势称为温差电动势。

温差电动势的产生机制,
限于篇幅,在此不再多讲。

但从实用的角度出
发,热电偶的一些特点和性质我们却是应该掌
握的:
1.一般来说,任意两种不同的金属组成的回路都可以构成一对热电偶。

只要两个接头端有
温度差,回路中就有温差电动势,进而会产生温
差电流。

(利用这一特点,我们就可以把非电量的温度转化为可以用仪表检测的电学量。

)
2.各种不同的热电偶都有其特定的温差电动势的变化曲线。

换言之,只要确定了组成热电偶的金属材料,则其温差电动势的变化规律就是一定的,与热电偶的体积、导线长短等因素无关。

(由于有这一特点,实际应用时热电偶的测温探头就可以做得很小,因而探头的热容量也就很小,测温就非常灵敏。

)
3.由于各种不同热电偶的温度特性不同,故不同的热电偶有其不同的适用温度范围。

根据不同的测温环境,使用者可以查找有关资料,选择合适的热电偶进行测温。

4.一对热电偶所产生的温差电动势一般都很小,只有零点几至数十毫伏。

须用很灵敏的检流装置才能检验出来。

但若把大量的热电偶串联起来,组成温差电堆,其产生的温差电动势和温差电流就有明显的实用价值。

特别是用某些半导体材料组成的热电偶,有些地方已把它用来制成热转换效率较高的温差电堆发电装置。

Ⅲ基础物理实验–81 –
四、实验内容
本实验将要研究的是一种最容易做成的热电偶——铜铁热电偶的性质。

见图7-2,这种热电偶当其一端置于0℃的温度中,而另一端的温度在0℃~100℃范围内变化时,其温差电动势与温度差的关系近似成直线关系。

(温差在100℃以上时,变化关系将逐步弯曲,不再是直线)。

图7-2 实验接线图
实验中,一面用一支普通的温度计测量热电偶测温探头处的温度,一面用一台灵敏的数字电压表测相应的温差电动势。

最后根据测得的温差和温差电动势绘制铜一铁热电偶在0℃~100℃范围内的温差电动势曲线图。

操作步骤
1.按图7-2将实验仪器连接好。

电加热罐里装有煤油。

检查电加热器的电热丝和温度计、热电偶的高温探头等是否都浸在煤油里。

温度计不能紧靠电热丝,而热电偶的探头要和温度计的头部靠拢,以使两者温度尽可能一致。

2.将热电偶中间的断开处与灵敏数字电压表两端连接,选择数字电压表的灵敏度为最高档。

3.将热电偶的低温探头浸在保温杯的0℃冰水混合物内,使低温端维持恒温。

4.记下电加热罐中的初始温度t0,将热电偶回路接通,为便于数据处理,记下此时
回路的温差电动势。

5.打开稳压电源的开关,给电加热罐升温。

调整稳压电源的输出电流为2~3A。

6.监视电加热罐中温度计的变化,并不断上下搅动加热罐中的搅拌器,以使温度上升均匀。

温度计每升高5度,记下回路的温差电动势。

7、当温度计读数到达90℃左右时,关掉稳压电源的开关,停止加热。

最后记下此时回路的温差电动势。

五、数据处理
对数据进行处理并绘制铜铁热电偶的温差电动势曲线图。

以温度为横坐标,温差电动势为纵坐标。

(在图中温度低于t0时的曲线为低端外延曲线,应用虚线表示。

)用图解法算出该热电偶的温差电系数:V/度。

根据所绘制的铜铁热电偶的温差电动势曲线,分别求出37℃、50℃和70℃的温差电动势。

2、根据自己的实验结果,判断图7-2中回路的电流方向(顺时针或逆时针)。

图中上半部分金属为铜,下半部分为铁,且T1<T2≤100℃。

注意事项
1.加热罐通电升温时,为使整个装置升温均匀,应不断上下搅拌加热罐中的搅拌器。

2.为减小测量误差,数字电压表应尽可能调到灵敏度最高的档位。

3.为便于作图,每次温差的测量点宜取在5°或10°的整数倍位置。

六、问题讨论
1.当热电偶回路中串进了其它的金属(比如测量仪器等),是否会引入附加的温差电动势,从而影响热电偶原来的温差电特性?如果不影响的话,你是否能从理论上给予推导证明?
2.试简要说明温差电动势的产生机理。

相关文档
最新文档