铜-康铜测温热电偶的制作和标定
铜－康铜测温热电偶的制作和标定
摘要：铜-康铜热电偶以其灵敏度高、稳定可靠、抗震抗摔、互换性好、价格低廉、适用于远距离测温和自动控制等优势，在农业和制冷工程中发挥着重要作用。通过选择铜－康铜热电偶的制作方法和标定方式，进行多项式回归分析，表明热镀锡焊测头非标准分度的铜－康铜热电偶在－35～100℃范围内的线性及一致性都较好，适于实验室、农业和制冷工程测温应用。
关键词：铜－康铜热电偶；热电动势；温差；多项式回归：线性
现代工业和农业测温技术中，热电偶具有灵敏度高、可靠、抗震抗摔、互换性好及适于远距离测量和自动控制等优点，被广泛应用于制冷、化工、食品、轻工、农业科学研究等领域。热电偶的种类很多，不同材料组成的热电偶其适用条件、测温范围、灵敏度等都有所不同，实际应用时还要考虑测量对象、测头形状、测头大小和引线长度等多方面因素。铜－康铜热电偶由铜和康铜两种材料配对组成，其质地均匀、热电势大、灵敏度高、成本低廉、容易制作，在-200～400℃范围内其温差电势与温度之间具有良好线性，在制冷工程、农业气候、生态、生理研究和生产等领域得到了广泛的应用。
1铜－康铜热电偶的结构和测温原理
铜－康铜热电偶又称铜一铜镍热电偶，分度上属T型热电偶。是一种在±100℃常用温度范围内最佳的廉价金属热电偶。它的正极是纯铜(Cu：100％)，负极为铜镍合金(Cu：55％，Ni：45％)，常称之为康铜。铜－康铜热电偶的感温测头把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表显示和记录所测介质的温度。
铜－康铜热电偶利用“塞贝克(Seebeck)效应”测量温度，即将两种不同材料的
导体铜和康铜连接起来，组成一个闭合回路。当其连接的两端处于不同温度场时，便产生温差，温差产生相应的电动势——热电动势，通过测定该热电势的大小就可以实现温度的测量，这就是所谓的塞贝克效应(图1)。两种不同成分的均质导体铜和康铜为热电极，在被测介质中，连接的一端为测量端(工作端或测头)，另一端为参考端(恒温端)。只要保持参考端温度不变，则热电偶的输出热电势就是所测介质温度t的单值函数。热电偶回路中，热电动势的值与组成热电偶的金属材料性质、测量端与参考端的温度差的大小有关，而与热电极的长短、直径和形状等无关，这就决定了我们采用铜－康铜热电偶测温时，可以根据需要选择线材和制作测头。
2铜－康铜热电偶的材料选择
理论上任何一种铜丝和康铜丝都可以组成一对热电偶，但实际应用中，需通过认真选择才能制成实用的热电偶。首先要考虑材料的均质性，试验证明，只有均质的铜和康铜材料，才能制作出测温准确的热电偶；其次要考虑到机械强度、韧性、绝缘性能及测头大小和价格等方面选择热电偶丝的直径与长度。热电偶丝的直径与长度虽不影响热电动势的大小，但它却直接与热电偶使用寿命、动态响应特性及线路电阻有关。因此，它的正确选择也是很重要的。直径越大，使用温度越高，使用寿命就越长，但响应时间也随着延长；直径越小，热电偶灵敏度越高，但测温头越小，线路电阻增大，会影响测量的准确度，机械强度也减小，容易断偶。为了防止热电偶测温时短路，热电偶丝选取塑膜漆包线最好，选择漆包均匀、无脱落、绝缘性能好的线材。试验表明，在农业和制冷工程测温中，可选用直径0.5mm左右的塑膜漆包铜丝和漆包康铜丝作为热电偶的制作材料。
3铜－康铜热电偶的制作
3.1铜－康铜热电偶测量端焊接方式的选择
铜－康铜热电偶的测量端放人被测环境中或物体上，感受被测介质的温度。测量端焊接质量的好坏直接影响热电偶测温的可靠性与稳定性，铜和康铜测量端的焊接要求接触良好、牢固、表面光滑、无夹渣和裂纹、无气孔、无沾污变质等。
热电偶测量端的焊接方法很多，有气焊法、电弧焊法、对焊法、直流氩弧焊法、盐浴焊接法及光纤激光微细焊接法、锡膜焊接法等。试验确定了热镀锡膜焊接法，相对于工业热电偶，这种方法焊接的热电偶更适于实验室和制冷工程及农业测温应用。
3.2铜－康铜热电偶的制作程序
3.2.1偶丝和保护管的选取选用直径为0.5mm塑膜漆包铜丝(Cu：100％红色)及0.5mm漆包康铜丝(Cu：55％，Ni：45％玫瑰红色)作为热电偶丝。将选好的两种热电偶丝分别截成所需要的长度，一起套入内径为2—4mm软质塑料保护管
中，这种塑料偶丝保护管，既具有一定的机械强度和挠度又容易制作。
3.2.2参考端和引线的焊接用锡焊接法将两根铜芯连接导线与两根热电偶丝分别焊接，焊接点长度10mm左右。选取长度约150mm左右、直径10mm左右的薄壁塑料管，底部热合密封后，灌入变压器油。将铜丝与导线、康铜丝与导线的焊接点分别插入灌好变压油的塑料管中，用棉球塞紧端口，扎紧密封(以不漏油不进水为度)，作为热电偶的参考端。参考端引出的两条铜芯连接导线按正(铜)负(康铜)极接到测量仪表相应输入信号端点上。
3.2.3测量端热镀锡膜焊接用细磨砂纸把偶丝待焊端(约1cm长)的塑膜、漆膜和氧化层清除干净。把铜和康铜两根偶丝并在一起，用尖嘴钳扭紧成麻花状，焊接时保留1-2匝绞合头，将多余部分剪去，以绞合头不松动为佳。把做好的绞合头用电烙铁热镀锡焊法焊出测头，用放大镜观测焊点是否圆润光滑，用万用表电阻档测偶丝电阻，检验测头是否接触良好。
3.2.4测量端的保护测量端测头可做成裸头、针式、管式、片式、球式、平板式等。裸头测量端选取内径为0.8mm的薄壁塑料管套于焊接头端，只留出半个或整个球状测量头，用绝缘漆滴到焊接好的测头上，经烘制做成有绝缘性能的测量端。
4铜－康铜热电偶的标定
热电偶的温差电动势主要取决于所选用的材料和两个端点的温度，而材料中所含的杂质和加工工艺过程也会对它产生一定的影响。因而，即使都是由同样的两种材料组成的热电偶，它们的温差电动势与温度的关系也可能有差别。所以对于每一支焊好的热电偶，必须标定其热电势与温度的对应关系方可用于互换和对比测定。
实验室通常采用比较法和固定温度点法进行标定。
比较法：用被校热电偶与标准热电偶测同一温度，得到一组被校热电偶与标准热电偶的电动势值，然后由标准热电偶的某热电动势的值查得对应的温度，就可得此温度下对应的被校热电偶的热电动势，做出被校热电偶的温度——热电动势曲线。
固定温度点法：在热电偶的线形范围内，固定参考端温度(0℃)，假设热电动势与温度差的关系为：E=at+bt2+……，测出不同的已知温度t下对应的热电动势，则可得到温度与热
铜-康铜测温热电偶的制作和标定
铜－康铜测温热电偶的制作和标定 摘要：铜-康铜热电偶以其灵敏度高、稳定可靠、抗震抗摔、互换性好、价格低廉、适用于远距离测温和自动控制等优势，在农业和制冷工程中发挥着重要作用。通过选择铜－康铜热电偶的制作方法和标定方式，进行多项式回归分析，表明热镀锡焊测头非标准分度的铜－康铜热电偶在－35～100℃范围内的线性及一致性都较好，适于实验室、农业和制冷工程测温应用。 关键词：铜－康铜热电偶；热电动势；温差；多项式回归：线性 现代工业和农业测温技术中，热电偶具有灵敏度高、可靠、抗震抗摔、互换性好及适于远距离测量和自动控制等优点，被广泛应用于制冷、化工、食品、轻工、农业科学研究等领域。热电偶的种类很多，不同材料组成的热电偶其适用条件、测温范围、灵敏度等都有所不同，实际应用时还要考虑测量对象、测头形状、测头大小和引线长度等多方面因素。铜－康铜热电偶由铜和康铜两种材料配对组成，其质地均匀、热电势大、灵敏度高、成本低廉、容易制作，在-200～400℃范围内其温差电势与温度之间具有良好线性，在制冷工程、农业气候、生态、生理研究和生产等领域得到了广泛的应用。 1铜－康铜热电偶的结构和测温原理 铜－康铜热电偶又称铜一铜镍热电偶，分度上属T型热电偶。是一种在±100℃常用温度范围内最佳的廉价金属热电偶。它的正极是纯铜(Cu：100％)，负极为铜镍合金(Cu：55％，Ni：45％)，常称之为康铜。铜－康铜热电偶的感温测头把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表显示和记录所测介质的温度。 铜－康铜热电偶利用“塞贝克(Seebeck)效应”测量温度，即将两种不同材料的
导体铜和康铜连接起来，组成一个闭合回路。当其连接的两端处于不同温度场时，便产生温差，温差产生相应的电动势——热电动势，通过测定该热电势的大小就可以实现温度的测量，这就是所谓的塞贝克效应(图1)。两种不同成分的均质导体铜和康铜为热电极，在被测介质中，连接的一端为测量端(工作端或测头)，另一端为参考端(恒温端)。只要保持参考端温度不变，则热电偶的输出热电势就是所测介质温度t的单值函数。热电偶回路中，热电动势的值与组成热电偶的金属材料性质、测量端与参考端的温度差的大小有关，而与热电极的长短、直径和形状等无关，这就决定了我们采用铜－康铜热电偶测温时，可以根据需要选择线材和制作测头。 2铜－康铜热电偶的材料选择 理论上任何一种铜丝和康铜丝都可以组成一对热电偶，但实际应用中，需通过认真选择才能制成实用的热电偶。首先要考虑材料的均质性，试验证明，只有均质的铜和康铜材料，才能制作出测温准确的热电偶；其次要考虑到机械强度、韧性、绝缘性能及测头大小和价格等方面选择热电偶丝的直径与长度。热电偶丝的直径与长度虽不影响热电动势的大小，但它却直接与热电偶使用寿命、动态响应特性及线路电阻有关。因此，它的正确选择也是很重要的。直径越大，使用温度越高，使用寿命就越长，但响应时间也随着延长；直径越小，热电偶灵敏度越高，但测温头越小，线路电阻增大，会影响测量的准确度，机械强度也减小，容易断偶。为了防止热电偶测温时短路，热电偶丝选取塑膜漆包线最好，选择漆包均匀、无脱落、绝缘性能好的线材。试验表明，在农业和制冷工程测温中，可选用直径0.5mm左右的塑膜漆包铜丝和漆包康铜丝作为热电偶的制作材料。 3铜－康铜热电偶的制作 3.1铜－康铜热电偶测量端焊接方式的选择 铜－康铜热电偶的测量端放人被测环境中或物体上，感受被测介质的温度。测量端焊接质量的好坏直接影响热电偶测温的可靠性与稳定性，铜和康铜测量端的焊接要求接触良好、牢固、表面光滑、无夹渣和裂纹、无气孔、无沾污变质等。 热电偶测量端的焊接方法很多，有气焊法、电弧焊法、对焊法、直流氩弧焊法、盐浴焊接法及光纤激光微细焊接法、锡膜焊接法等。试验确定了热镀锡膜焊接法，相对于工业热电偶，这种方法焊接的热电偶更适于实验室和制冷工程及农业测温应用。 3.2铜－康铜热电偶的制作程序 3.2.1偶丝和保护管的选取选用直径为0.5mm塑膜漆包铜丝(Cu：100％红色)及0.5mm漆包康铜丝(Cu：55％，Ni：45％玫瑰红色)作为热电偶丝。将选好的两种热电偶丝分别截成所需要的长度，一起套入内径为2—4mm软质塑料保护管
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。 总之，两种电动势尽管产生的机理不同，但最后在闭合回路中形成的电动势，除与材料有关外，惟一地决定于两个接点的温度差，所以统称为温差电动势。上述两种金属A、B 两端彼此焊接并将接点置于不同温度下的回路（见图1），称为温差电偶。使用时常把一个接点置于某一恒定温度，称为参考点；另一接点作为测温点。 温差电偶中形成的温差电动势与温差的关系通常用幂函数表示，在常温范围内，要求
热电偶的制作及校验综合实验
实验三热电偶的制作及校验综合实验 一、实验目的 1、掌握热电偶原理 2、掌握热电偶的材质要求 3、掌握热电偶的制作方法 4、掌握热电偶的校验方法 二、实验内容 1、制作铜-康铜热电偶 2、校验所制作的热电偶 3、熟悉热电偶冷端补偿的几种方法 4、绘制热电势E与温度t的曲线 三、实验原理与装置 1、热电偶测温原理 将A、B两种不同材质的金属导体的两端焊接成一个闭合回路，如图1.1所示。若两个接点处的温度不同，在闭合回路中就会有热电势产生，这种现象称为热电效应。两点间温差越大则热电势越大，我们在回路内接入毫伏表，它将指示出热电势的数值。这两种不同材质的金属导体的组合体就称为热电偶，热电偶的热电极有正（＋）、负（－）之分。 当T1＞T2时，热端（T1）和冷端（T2）所产生的等位电势分别为E1和E2，此时回路中的总电势为 E= E1- E2 当热端温度T1为测量点的实际温度时，为了使T1与总电势E之间具有一定关系，我们令冷端温度T2不便，即E2=C（常数），这样回路中的总电势为 E= E1- C 回路中产生的电势仅是热端温度T1的函数。 当冷端端温度T2=0℃时，回路中电势所对应的温度即为热端的温度T1。 根据上述原理，我们可以选择到许多反应灵敏准确、使用可靠耐久的金
2、热电偶的校验 焊接好的热电偶，因材质的差异，焊点质量的差异，每支热电偶产生的热电势也不尽相同，所以，热电偶在使用之前必须进行校验。校验时。我们可以为每支热电偶绘出其E-t曲线，以供测温时使用。 四、实验步骤 1、热电偶制作 实验装置如图1.2所示 （1）准备好一台调压器； （2）将两个废旧的1号电池取出碳棒，将碳棒一端磨成锥体，令一端用导线拧紧在碳棒上并接到调压器的输出端； （3）将调压器的输入端接电源，输出调压调到20V左右； （4）将两根碳棒放在工作台上，中间留有间隙，将待焊的热电偶端头放
微波炉主要部件热电偶布点及热电偶的测温原理和制作
一、温度和温升的含义 温度是表征物体冷热程度的物理量。温度的符号用t表示，单位常用℃（或℉）表示。 温升是指温度与参考（或基准）温度之差。温升的符号用Δt表示，单位用K表示。 摄氏温度（C）和华氏温度（F）之间的换算关系为C=（F-32）*5/9，F=C*9/5+32 二、测量微波炉温度（温升）的目的 目的是检验微波炉是否合符标准对其在有关温度方面的安全性能要求，以保证在使用过程中微波炉任一点的温度不会达到足以对微波炉的材料产生不利影响的温度值，或在使用过程中某点温度（升）超过有关的规定值。 三、热电偶的测温原理、类型和制作 热电偶测温原理： 将两种不同的材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合的回路，如图所示。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一个大小的电流，真正现象称为热电效应（又称为塞贝克效应）。热电偶就是利用这一效应来工作的。
热电偶的制作要求和方法 热电偶的制作要求： 热电偶必须在24号线（0.21mm平方）-30号线（0.05mm平方）之间。（我们现用的K型热电偶为30号线，线芯直径：0.255mm）按测试的要求，截取一定长度的热电偶线（一般长为2米）。 热电偶焊接端剥皮是裸露的两金属线长度不应过长（约为2mm）；热电偶测试仪器连接端剥皮是裸露的金属线约为5mm。 由于热电偶接点焊接质量的好坏直接影响测温的准确性，因此要求热电偶测量端的焊接要牢固、具有金属光泽。表面光滑。无气孔和夹杂物，焊点应为球形。为减少传热误差，要求焊接点的尺寸尽量小些，通常为热电偶直径的两倍。 热电偶的制作方法： 使用如下图的热电偶焊接盒进行焊接，方法为：将焊接盒的引出线A和B分布接到直流电源的正极和负极，直流电源电压为25V，以使焊接盒储存电能；焊接盒的引出线C和D分别接到金属镊子和焊接铝块；用镊子钳住热电偶线上的裸露的两金属线，尽量使
实验一 温度测量
实验一温度测量 实验目的 1.学会制作热电偶温度计； 2.掌握热电偶的标定方法，会对铜—康铜热电偶进行标定，找出温度与热电 势的关系，绘制温度—电势曲线； 3.能利用热电偶正确地进行测量空气温度，能布置测点反映温度场分布； 4.应用课程所学的实验数据处理方法处理所测数据，巩固课堂所学知识。 实验仪器 铜-康铜热电偶若干 标准温度计六支 电位差计（电压表）六台 冰点槽六个 恒温水浴(电炉) 六个 调压器（电熔点焊机）六台 实验原理 组成热电偶的两种不同的导体或半导体称为热电极；放置在被测温度为T的介质中的接点叫做测量端（或工作端、热端）；另一个接点通常置于某个恒定的温度 T 0（如0℃），叫做参比端（或自由端、冷端）。 在热电偶回路中，产生的热电势由两部分组成，即温差电势和接触电势。 温差电势是同一导体两端因其温度不同而产生的一种热电势。接触电势是在两种不同的导体相接触处产生的一种热电势。 通常，热电偶的热电势与温度的关系，都是规定热电偶冷端温度为0℃时，按热电偶的不同种类，分别列成表格形式，这些表格就称为热电偶的分度表。 实验内容 1.热电偶的制作：将铜-康铜导线前端去掉大约3cm长的绝缘层，用砂纸打磨铜 芯和康铜芯，直到光亮为止，并将其扭结在一起，然后用电熔点焊机（或调压器）将铜芯和康铜芯焊接到一起（电压≤20V），其前端形成2mm左右的光洁的圆球状； 2.热电偶的标定：将热电偶热端放入水浴，冷端放入冰瓶内。接通水浴（电炉） 电源，开始加热。水温升至接近控制温度时应关掉，以免水温超过待标定温度，观察标准温度计的温度，水温在控制温度上下波动，当波动的范围很小时（如上下波动0.1℃），即认为水温已经稳定，可以开始读数。读数时两人配合，一
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。 刚焊接的热电偶存在内应力，金相结构不符合要求，使用过
热电偶的标定与校验指导书
热电偶的标定与校验指导书 一、实验目的 1．掌握热电偶的温度标定与校验方法，初步了解铜――康铜热电偶的特性；掌握热电偶测温的基本原理； 2．掌握单支热电偶采用冰浴法的连接线路； 3．掌握电位差计的使用； 4．学会制作热电偶丝； 5．能利用误差理论对所得的数据进行处理。 二、实验内容 1．对单支热电偶进行温度校验（或标定）； 2．绘制铜-康铜热电偶的热电势――温度特性曲线。 三、实验仪器、设备及材料 1.UJ33d数字式直流电位差计； 2.DHT-2型热学实验仪； 3.铜-康铜热电偶丝； 4.0～50℃二级标准水银温度计； 5.电冰箱； 6.保温杯； 7.手锤； 8.塑料杯； 9.调压器； 10.砂纸。 四、实验原理 将A、B两种不同材质的金属丝的两端点焊接成一个闭合回路。当两个接点处于不同温度时（如图1），在闭合回路中就会产生热电势，这种现象称为热电效应。
图1 图2
为了测量温差电动势，就需要在图1的回路中接入电位差计，但测量仪器的引入不能影响热电偶原来的性质。根据中间导体定则，在热电偶回路中接入第三种导体，只要与第三种导体相连接的两端温度相同，接入第三导体后，对热电偶回路中的总电势没有影响。在A、B两种金属之间接入第三种金属C时，若它与A、B的两连接点处于同一温度T0（图2），则该闭合回路的温差电动势与上述只有A、B两种金属组成回路时的数值完全相同。所以，我们把A、B两根不同化学成份的金属丝的一端焊在一起，构成热电偶的热端（工作端）。将另两端各与铜引线（即第三种金属C）焊接，构成两个同温度（T0）的冷端（自由端）。铜引线与电位差计相连，这样就组成一个热电偶温度计。如图3所示。 图 3 当热电偶材料一定时，回路中的总电势E AB(T,T0)成为温度T和温度T0的函数差，即 E AB(T,T0)=f(T)-f(T0) 当热端温度T为测量点的实际温度时，若使冷端的温度T0不变，即f(T0)=C(常数)，则 E AB(T,T0)=f(T)-C 回路中产生的热电势仅是热端温度T的单值函数。 通常将冷端置于冰水混合物中，保持T0 = 0 0C，将热端置于待测温度处，即可以得出热电势－温度特性曲线(E-t特性曲线图)。 五、实验步骤 1．按图4所示连接线路，注意热电偶及各电源的正、负极的正确连接。 2. 打开UJ33d电位差计、热学实验仪DHT-2的电源，预热20分钟左右。 3．熟悉UJ33d数字式直流电位差计各旋钮的功能（见附录1），掌握测量热电势的基本要领。 4．制作0℃冰浴器：用冰水和黄豆大小的冰块混合置于保温杯内，并用二级水银温度计测量是否达到00C；若不是，调整冰水混合比例。 5．将热电偶的参考端置于冰水混合物中之中，确保t0 =00C(测温端置于加热器内)。 6.UJ33d电位差计调零：将功能转换开关置于“调零”位置，按动▲键3秒，即可完成调零工作。 7.试测（目的是检查学生是否正确掌握仪表的使用方法）：将电位差计功能转换开关置于“测量”位置，等待几分钟，待电位差计的读数基本稳定后测出室温时热电偶的热电势，并与标准热电偶分度表比较，判断接线是否正确，仪表工作是否正常。 8. 设定恒温炉（或者恒温槽）的温度（标定点或者校验点的温度），然后开启温控仪电源，给恒温炉（或者恒温槽）加热。达到设定温度，且控温仪指示温度稳定后读取温度值和热电势值（连读3～6次）。每隔10 0C左右测一组（t，Ex），直至1000C为止。（读数顺序：t1,E1; t2,E2; t3,E3;……t n,E n）
自制热电偶实验
自制热电偶 一、实验简介 热电偶有着测温范围宽、灵敏度和准确度高、结构简单、不易损坏，并且可以进行动态测量和记录的许多优点，因而被应用于温度的传感、工业加热炉温的测量、金属熔点的测量、数据采集与温度控制等诸多方面。 我们通过使用不同材料制作热电偶，探究何种材料更适合制作灵敏的热电偶。 二、实验目的 1、了解热电偶测温的基本原理和方法 2、掌握热电偶的简单制作方法 3、评价所制的热电偶 三、实验仪器 康铜、锰铜、CrNi 、Ni 、等金属丝，剪刀，打火机，万用表，FB203温度传感加热装置。 四、实验原理 1821年塞贝克(T. J. Seebeck )发现，当构成回路的两种不同金属的两个连接点温度不同时，回路中会有恒定电流产生，如图1所示，这表示两种金属的接触处由于温度差而产生了电动势，叫做温差电动势，这种电路称为热电偶，该现象称为塞贝克效应。 热电偶的温差电动势与两接头之 图1 两种不同金属构成的闭合电路 间的温度关系比较复杂，可以用下式表示： []2 1 ()()T B A T E S T S T dT =-⎰ S(T)表示金属的塞贝克系数，T 2为热端的温度，T 1为冷端的温度。但是在较小温差范围内可以近似的认为温差电动势E 与温度差(T 2-T 1)成正比，即： 21()E C T T =-
式中C 称为温差系数，单位为-1V μ⨯℃，它表示两接点的温度相差1℃时所产生的电动势，其大小取决于组成温差电偶材料的性质，即： ()()00C=/A B k e Ln n n 式中k 为玻尔兹曼常量，e 为电子电量，n 0A 和n 0B 为两种金属单位体积内的自由电子数目。 五、实验内容 1、用金属丝制作热电偶：剪刀截取合适长度的金属丝、先用康铜和锰铜丝，用塑料黑胶使头部结合，用火焊接，进而得到康铜和锰铜制成的热电偶。同样用CrNi 与Ni 、NiCu 与康铜金属丝制成相应的热电偶。 2、测量不同温度下热电偶的温差电动势：依次将三种热电偶接入FB203温度传感加热装置和万用表，记录30℃到70℃，每隔5℃测量记录相应的温差电动势数值。 3、处理数据，得到不同材料所得热电偶的温差系数，对所制得的热电偶性质进行评价 六、实验数据 C=0.02888
铜-康铜热电偶试验
铜-康铜热电偶测温度试验报告 一，试验目的 研究和检验各种工作机械，传动机械和动力机械工作时，通过构建多点温度测试系统，获取其温度场的形成变化特点。以期进一步分析产品的设计质量和制造质量。 (1) 运用学习的测试技术知识设计组建多点温度测试系统； (2) 学习铜一康铜热电偶的结构及其原理，测量其静特性、动特性曲线； (3) 学习传感器在实际测试中应用方法； (4) 学会组建合适的测试系统的一般方法； 通过测试了解机床温度场的形成，认识机床热态特性的重要意义。 二试验器材 (1) 铜一康铜热电偶，水银玻璃温度计，半导体测温传感器等； (2) 温度标定装置； (3) 多点转换开关； (4) 电位差计； (5) 函数记录仪； (6) 普通车床； (7) 相关低值易耗品。 三试验原理 从理论上讲，凡随温度变化，其物理性质也发生变化的物质皆能作为测温传感器。但是，要想测量获得准确的温度值，则不是所有上述物质都能适用。一般 而言，用于测量温度的敏感元件原则上应该满足下列要求： a.温敏件的测温特性应该仅和温度有关，测温特性随温度变化的函数曲线应呈线性特性，而且测温特性的变化应该明显，即有较高的灵敏度。 b.温敏件在长期使用过程中，其测温特性应具有较好的稳定性。 c.温敏件应该具有较宽的测温范围，即在不改变测温特性的条件下，温敏件能测量高、低温的范围越宽越好。实际上，完全满足以上要求的温敏件是不存在的。目前，温度传感器形式多样，分类方式繁多。常用的温度传感器可以分类 如图9－3所示。温度传感器还可以分为接触式和非接触式两大类。所谓接触式就是传感器直接与被测物体接触，这是测温的基本形式。这种形式是通过接触方式把被测物体的热能量传送给温敏传感器，这就降低了被测物体的温度。 特别是被测物体较小，热能量较弱时，不能正确地测得物体的真实温度。因此，采用接触方式时，测得物体真实温度的前提条件是，被测物体的热容量必须足 够大于温度传感器。
热电偶的标定
热电偶的标定
法热电偶的定标【实验目的】 I.加深对温差吃现徐的理解： 2•了解热电偶測迅的基本原理和方法: 3. 了解热电鹘定标基木方法^ 【实验仪器】 铜一康铜热电YJ-RZ-4A数字帮能化热学综合实验仪.保緞杯• 【实鲨康理】 1•温差电效应 在物理測虽中，经常将非电学蜃如湍度、时问.长度等转换为电学星邃行测虽这种方法叫做非电虽的电测法.其优点是不仅使测昼方便.迅速,而且可握為测显特密度.温差电糾是利川温差电效应制作的测温元件.在温度测屋与控制中有广泛的应用。木实验是研究一给定温差电偶側湿差电动势与温反的关系. 如果用入U两种不同的金風枸成-沏合电豁.并使两接点处于不间温度，如图1所示. 则电賂中将产生温差电动那并且有温差电流流过，迄种现線称为温差电效应。 t>to 铜 图I 2•热电儁 冏种不I可金帕串接在一起，其两端可以和仪醤相连进行测温（H2）的元件称为温差壯 优也叫热电假。温差电儕的温差电动势峙•接头温度之问的关系比较父杂，佃是在较小温差范围内可以近似认为温差电动势E与淋度差血。）成1E匕期 (I) 代中t为热端的温匪％为冷端的温紙。称为温差系数（或称温差电隅常血单位为
八心.它表示二接点的沿度相差1它时所产生闾电动如其大小収决JW成温差电儁
材料的 性质,即C= (k/e) In 热能与动力工程实验指导书 热能与动力工程实验指导书 实验一铂电阻测温系统与铜-康铜热电偶的标定 1.测温的热力学原理 温度书衡量物体冷热程度的物理量，物体温度的高低反映了物体内部分子运动平均动能的大小，其宏观概念是建立在热平衡基础上的。 国际实用温标ITS-90所包含的温度范围自0.65K至单色辐射高温计实际可测量的最高温度，定义的固定点和温度点共有17个，它包括14个高纯物质的三相点、熔点和凝固点以及3个用蒸汽温度计或气体温度计测定的温度点。从13.8033K到961.78℃采用铂电阻温度计作为内插仪器。 热电偶是目前温度测量中应用最为广泛的温度传感元件之一。由两种不同的导体A、B组成的闭合回路称为热电偶，当两接点的温度不同时，回路中将产生电流，利用这一现象可以测量温度。 通过本实验，使学生掌握电阻温度计测温系统的组成及采用比对法标定热电偶温度计的过程。 本实验是在标温度传感器标定系统上对热电偶（或热电阻）采用对比法进行标定实验，编排热电偶（或热电阻）的温度曲线。实验过程中，可根据实验要求进行编程，完成标定实验实验，同时进行实验数据误差分析。详细基本理论及方法见实验指导书。下面只简单介绍有关实验的主要原理和方法。实验系统如图： 通过测量压力传感器进出信号，确定系数a、b，从而拟合出上式关系；确定相关系数；进行实验数据的误差分析。 2.实验目的 通过实验，了解压力测量系统与应变式压力传感器的静态标定，熟悉热能与动力工程中的压力测量方法。 3．实验设备 压力传感器、标准压力表、电桥盒、动态电阻应变仪、示波器及其电源。 图一实验框图 4．实验方法 （1）摇动增压手柄，每增加一个大气压，就记录一次示波器位移；从0.1MPa 到1MPa进行实验和记录； （2）从1MPa到0.1MPa每降0.1MPa记录一次数据； （3）重复3次，然后对记录数据进行平均，得到测量压力值。 温差电偶的定标和测温(讲义) 由两种不同金属所组成的闭合回路中，当两接触处的温度不同时，回路中会产生一个电动势，这就是热电效应。这一效应于1821年被德国物理学家塞贝克Thomas Johann Seebeck（1780～1831）发现，因此又称“塞贝克效应（Seebeck effect）”。1830年，人们就为它找到了应用场所。利用热电效应，可制成温差电偶（thermocouple，即热电偶）来测量温度。 只要选用适当的金属作热电偶材料，它就可轻易测量到从－180℃到＋2000℃的温度，如此宽泛的测量范围，令酒精或水银温度计望尘莫及。现在，通过采用铂和铂合金制作的热电偶温度计，甚至可以测量高达＋2800℃的温度。此外，利用这一效应制作的温差电偶温度计还有很多优点，结构简单、制作方便，灵敏度准确度高（可达10-3℃以下），热容量小，响应快，可用于微区测温，广泛用于实时测温和监控系统。本实验的热电偶由铜和康铜构成。 【实验目的】 （１）理解温差电偶测温原理和定标方法。 （２）学会用温差电偶测量未知温度。 【实验仪器】 数字电压表、保温瓶和铜—康铜温差电偶、HW-1恒温控制加热仪。 【实验原理】 温差电偶概念 若将A、B两根不同的金属或合金丝的端点互相连接(接点焊接或熔接)成为一闭合回路，并使两接点处于不同温度，如图1所示，则由于温差电效应，回路中将产生电动势，称为温差电动势。这种闭合回路称为温差电偶或热电偶。使用温差电偶测温时，常把一个接点置于某一恒定温度，称为参考点；另一接点作为测温点。 图1 温差电偶 对于温差电动势，其产生的机理有两种，一种称为帕尔贴（J.C.A.Peltier ，1785-1845）电动势，另一种称为汤姆逊(William Thomson, 1st Baron Kelvin ，1824-1907)电动势。前者是由于不同金属(与塞贝克效应不同，帕尔贴效应不仅可以产生在两种不同金属的交界面，或者一种多相材料的不同相界间，也可以产生在非匀质导体的不同浓度梯度范围内)接触引起，由接触面两侧金属内不同浓度自由电子的扩散形成，当扩散平衡时，在两种金属间形成稳定电位差；后者是由于同一种金属两端所处温度不同导致，高温端的自由电子好像气体一样向低温端扩散，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，使金属两端形成一稳定的电势差。 如果要在金属构成的闭合回路中形成电动势，必须满足两个条件：一是回路由两种金属构成，二是两个接点处温度不同。讨论如下： 当闭合回路由两种金属构成，但接点处温度相同，即满足第一个条件而不满足第二个条件时，两接触面间将建立相等而相反的电动势，因而形不成恒定电流。只有两接点温度不同，两个珀耳帖电动势不等，回路中才会形成电动势。温差越大，形成的电动势也越大。 当闭合回路的两个接点处温度不同，而由一种金属构成，即满足第二个条件而不满足第一个条件时，两段导线形成的闭合回路内将建立起相等而相反的两个电势，互相抵消，因而不能形成电动势，这就要求把两种不同材料的金属连接成闭合回路，两个汤姆逊电势不相等，才不会抵消，回路中就会有电动势存在。温差越大，形成的电动势也越大。 总之，热电偶回路中产生的温差电动势是由帕尔贴电动势和汤姆逊电动势联合组成的，统称为温差电动势。 对于帕尔贴电动势，其热端和冷端的总接触电势差为： B A A B t t e k E σσln )(12-= ∆ 4.8温差电偶的定标和测量 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。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。 用热电偶测温度具有许多优点，如测温范围宽、测量灵敏度和准确度较高、结构简单不易损坏度等。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。 【实验目的】 1.观察并了解温差电现象； 2.掌握电位差计的工作原理，学会使用箱式电位差计； 3.通过测量热电偶的温差电动势，作出热电偶的温差电动势与温度差之间的关系曲线，能够运用图解法求出热电偶温差系数； 4. 掌握标定热电偶的方法； 5.了解校准热电偶温度计的基本方法。 【实验仪器】 UJ36型箱式电位差计、热电偶、光点式或数字式检流计、标准电池、直流稳压电源、温度计、电热杯、保温杯。 【预习要求】 1. 电位差计是利用什么原理进行测量的? 2. 使用电位差计测量位置电压前要进行那些操作? 【实验仪器介绍】 1.标准电池 标准电池是一种作电动势标准的原电池，分为饱和式（电解液始终是饱和的）和不饱和式两类。不饱和式标准电池的电动势E t随温度变化很小，一般不必作温度修正，但在恒温下E t仍有变化，不及饱和式的稳定，而且当电流通过不饱 和式标准电池后，电解液增浓，长期使用后会失效。 饱和式标准电池的电动势较稳定，但随温度变化比较显著。本实验所用的为饱和式标准电池，该电池在20℃时的电动势为E20=1.01860V，在偏离20℃时的电动势可以下式估算： E s（t）=E20-[39.94(t-20)+0.929(t-20) 2×10-5-0.0090(t-20)3]×10-6V 电池的温度可由其上所附的温度计读出。 使用标准电池时需注意正负极不能接错，不能短路，不准用万用表测其端电压，不可摇晃、振荡、倒置，不准超过容许电流。 2. 直流复射式光点检流计（AC15型） 直流复射式光点检流计是一种测量微弱电流（10－8~10－11A）的磁电式检流计，它无指针，靠光标读数，无固定的零点，一般常用来检测有无电流或作为零位测量法的“指零”仪表。直流复射式光点检流计的使用方法如下： （1）待检测电流由左下角标示的“＋”、“－”两个接线端接入，一般可不考虑正负。 （2）电流的大小由投射到刻度尺上的光标来指示。产生光标的电源插口在仪器背面。由于光标电源有AC220V和AC6.3V、DC6.3V两种，所以要注意光标电源的选择开关应和实际相符。 （3）测量时，应先接通光标电源，见到光标后，将分流器开关由“短路”转到“×0.01”档，观察光标是否指“0”，如果光标不在“0”点，应使用零点调节器和标盘微调器，把光标调在“0”点。如果找不到光标，可以将检流计的分流器开关置于“直接”处，检查仪器内的小灯泡是否发光。 （4）仪器的偏转线圈并联不同的分流电阻，可以得到不同的灵敏度。使用时，应从检流计的最低灵敏度×0.01档开始测量，如果偏转不大，再逐步提高灵敏度．本实验中要求灵敏度达到“×1”或“×0.1”。 （5）测量中当光标摇动不停时，要转向短路档，使线圈作阻尼振动，较快静止下来。检流计悬丝所能承受的最大拉力只有零点几克，所以使用时注意不能振动、倾斜。当实验结束时，必须将分流器置于短路档，以防止线圈和悬丝受到机械振动而损坏。 3.数字式灵敏检流计 实验六热电偶的制作与标定 一. 目的 了解热电偶温度计的工作原理，学会焊接铜—康铜热电偶的方法，并学会热电偶的标定。 二. 热电偶温度计原理、焊接及标定 1. 热电偶温度计工作原理 测温用的温度计大致可以分为下列五类：膨胀式温度计（如水银温度计）、压力表式温度计（如充氮气温度计）、电阻温度计（如铂电阻温度计），热电偶温度计（如铂铑 10 —铂热电偶、镍铬—镍硅热电偶）、辐射式温度计（如光学高温计）。其中热电偶温度计由于在测温中有较高的准确度，所以在工农业生产和科研工作中都广泛地使用。 由两种不同性质金属线或合金丝 A 与 B ，连接组成一个闭合回路称之为热电偶，如图 1 所示。 A 、 B 叫做热电极。如果使两个接点 1 、 2 处于不同的温度，回路中就会产生热电势 E ，这一现象称为热电效应，热电偶就是基于这一效应来测量温度的。 在图 1 所示的热电偶的闭合回路中所产生的热电势 E AB只与热电偶的两种材料的性质和两端的温度有关，与金属丝的长度、截面大小无关。当热电偶材料一定时，则热电势 E AB就只与热电偶两端温度 t 和 t0有关，即 E AB＝（ t，t0）。如果参考端（又称冷端）的温度 t0保持不变，则两端之间热电势 E 12 的大小就可以用来表示测量端（又称热端）1的温度高低。通常将热电偶的冷端放在装有冰水共存的保温瓶中，使其t0恒温于0℃ 。 2. 热电偶的焊接 热电偶的测量端与参考端都是由两种金属焊接制成的。为减小传热误差和滞后，焊接点宜小，其直径应不超过两倍金属丝的直径。焊接的方法可以采用点焊、对焊，如图 2a和b所示。也可以把两个热电偶绞缠在一起再焊，称为绞状点焊，如图 2c 所示，但绞缠圈数不宜超过 2-3 圈。 a b c 图 2 热电偶的热接点 热电偶的标定 一、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。 二、实验仪器 铜――康铜热电偶、YJ-RZ-4A 数字智能化热学综合实验仪、保温杯、数字万用表等。 三、实验原理 1、温差电效应 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的温差电动势与温度的关系。 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。 图1 2、热电偶 两种不同金属串接在一起，其两端可以和仪器相连进行测温（图2）的元件称为温差电 偶，也叫热电偶。温差电偶的温差电动势与二接头温度之间的关系比较复杂，但是在较小温差范围内可以近似认为温差电动势E t 与温度差)(0t t -成正比，即 )(0t t c E t -= (1) 图 2 A 金属：铜 B 金属：康铜 t 0 0t t > 式中t为热端的温度，t 为冷端的温度，c称为温差系数（或称温差电偶常量）单位为⋅ V μ℃1-，它表示二接点的温度相差1℃时所产生的电动势，其大小取决于组成温差电偶材料的性质，即 c =（k/e）ln（n A 0/n B ） (2) 式中k为玻耳兹曼常量，e为电子电量，n A 0和n B 为两种金属单位体积内的自由电子数目。 如图3所示，温差电偶与测量仪器有两种连接方式： （a）金属B的两端分别和金属A焊接，测量仪器M插入A线中间（或者插入B线之间）； （b）A、B的一端焊接，另一端和测量仪器连接。 图3 在使用温差电偶时，总要将温差电偶接入电势差计或数字电压表，这样除了构成温差电偶的两种金属外，必将有第三种金属接入温差电偶电路中，理论上可以证明，在A、B两种金属之间插入任何一种金属C，只要维持它和A、B的联接点在同一个温度，这个闭合电路中的温差电动势总是和只由A、B两种金属组成的温差电偶中的温差电动势一样。 温差电偶的测温范围可以从4.2K（-268.95℃）的深低温直至2800℃的高温。必须注意，不同的温差电偶所能测量的温度范围各不相同。 3、热电偶的定标 热电偶定标的方法有两种。 （1）比较法：即用被校热电偶与一标准组分的热电偶去测同一温度，测得一组数据，其中被校热电偶测得的热电势即由标准热电偶所测的热电势所校准，在被校热电偶的使用范围内改变不同的温度，进行逐点校准，就可得到被校热电偶的一条校准曲线。 （2）固定点法：这是利用几种合适的纯物质在一定气压下（一般是标准大气压），将这些纯物质的沸点或熔点温度作为已知温度，测出热电偶在这些温度下对应的电动势，从而得到电动势――温度关系曲线，这就是所求的校准曲线。 本实验采用固定点法、且连接方法参照图3中的（a）对热电偶进行定标。 实验中的铜――康铜热电偶分为了“热电偶热端”和“热点偶冷端”两部分，它们都是由受热管和两股材料分别为铜和康铜的导线组成，如图4所示，其中，铜导线外部是红色绝缘层，康铜导线外部是黑色绝缘层，且两股导线在受热管中焊接在一起，但和外部的受热管绝缘，受热管的作用只是让其内部的两导线焊接端良好受热。 实验报告样板《热电偶的定标与测温》 实验（实训）报告 辽宁科技大学 学院（系） 年 月 日 课程名称：大学物理实验 实验题目：热电偶的定标与测温 班级： 姓名： 学号： 机台号： 同组人： 任课教师： 实验目的 1、掌握电位差计的工作原理及使用方法； 2、了解热电偶的原理及制作； 3、用电位差计测热电偶的温差电系数； 实验原理 1、热电偶测温原理，如图1所示： 把两种不同的金属两端彼此焊接组成闭合 回路，若两接点的温度不同，回路中就产生温度差电动势，这两种金属的组合叫热电偶。温差电动势的大小除了和组成的热电偶材料有关外，还决定于两接点的的温度差。将一端的温度t 0固定(称为冷端，实验中利用冰水混合物)，另一端的温度t 改变(称为热端)，温差电动势亦随之改变。电动势和温差的关系较复杂，一般表示为： 200()()......T T T T εαβ=-+-+ 其第一级近似式为 ()t t εα=- 式中α称为热电偶的温差电系数，其大小取决于组成热电偶的材料。 图1 热电偶示意图 热电偶可以用电测量温度。用一只已知α值的热电偶，一端温度固定不变，另一端与待测物体接触，再测出热电偶回路的电动势，就可以求出待测温度。 由于温差电动势较低，因此在实验中利用电位差计来测量。 图2 热电偶测量示意图 为了测量温差电动势，就需要在图2的回路中接入电位差计，但测量仪器的引入不能影响热电偶原来的性质，例如不影响它在一定的温差t-t 0下应有的电动势ε值。要做到这一点，实验时应保证一定的条件。根据伏打定律，即在A 、B 两种金属之间插入第三种金属C 时，若它与A 、B 的两连接点处于同一温度t 0(图5)，则该闭合回路的温差电动势与上述只有A 、B 两种金属组成回路时的数值完全相同。所以，我们把A 、B 两根不同化学成份的金属丝的一端焊在一起，构成热电偶的热端(工作端)。将另两端各与铜引线(即第三种金属C)焊接，构成两个同温度(t 0)的冷端(自由端)。铜引线与电位差计相连，这样就组成一个热电偶温度计。 2、电位差计的原理——电压补偿法 电位差计是利用电压补偿原理而设计的电压测量工具。先来谈一下补偿原理，如图3所示， 综合实验一机械工程中的温度测量 在工业生产及实验研究中，温度常作为表征对象和过程状态的重要参数之一。在机械制造业中，随精密加工和数控技术的迅速发展，对加工精度和精度稳定性提出了越来越高的要求。在精密加工中，热变形引起的加工误差竟占总误差的40％－70％。对于高精度机床，离开了对温度的严格控制，就根本没有高精度可言。对于普通机床，在一般精度加工中，发热现象也由于机床功率和转速的大大提高而越来越严重。另外，切削过程中的切削热现象也影响刀具的耐用度，限制了切削速度的提高，甚至影响加工质量。因此，学习和了解温度的测量与控制，具有极为重要的意义。 1、实验目的 研究和检验各种工作机械，传动机械和动力机械工作时，通过构建多点温度测试系统，获取其温度场的形成变化特点。以期进一步分析产品的设计质量和制造质量。 (1)运用学习的测试技术知识设计组建多点温度测试系统； (2)学习铜一康铜热电偶的结构及其原理，测量其静特性、动特性曲线； (3)学习传感器在实际测试中应用方法； (4)学会组建合适的测试系统的一般方法； (5)通过测试了解机床温度场的形成，认识机床热态特性的重要意义。 2、实验对象 普通车床或其它运行机械设备作为实验对象，通过对机床温度场的测量，确定出机床热态特性，分析其对机床运行的影响。 3、实验设备 (1)铜一康铜热电偶，水银玻璃温度计，半导体测温传感器等； (2) 温度标定装置； (3) 多点转换开关； (4) 电位差计； (5) 函数记录仪； (6) 普通车床； (7) 相关低值易耗品。 4、实验步骤 4.1 实验准备 (1)机床温度场测试实验方案设计； (1)绘制实验设备布置图；热能与动力工程实验指导书
2014910174811993_2014年秋学期大学物理实验讲义++温差电偶的定标和测温
温差电偶的定标和测量
实验六 热电偶的制作与标定
热电偶的定标
实验报告样板《热电偶的定标与测温》
综合实验一机械工程中的温度测量..