铜-康铜测温热电偶的制作和标定
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。
微细热电偶的制作与时间常数标定方法
的时间常数，要求加热（ 或冷却） 产生的瞬时温度 阶跃上升（ 或下降） 时间远小于热电偶的时间常 数，这样才能使测量的结果具有较高的准确性和可 靠性。热电偶时间常数测试系统如图 3 所示。由 于激光具有能量高、传速快、方向性强等特性，故加 热热源采用一波长为 650 nm 的普通红光激光器， 功率为 1 W。功率场效应管的响应速度可达到 5 μs，因此采用功率场效应管作为电子开关控制激 光器的通断电速度。丹麦 B＆K 公司的高速数据采 集器 3560C 集滤波与放大功能于一身［20］，自带的 7 700平台软件，可直接用于热电偶测温，不用再单 独设计放大电路和滤波电路，因此可快速准确采集 到实 验 的 热 电 势 值，其 采 样 频 率 最 大 可 达 到 25． 6 kHz，完全能够准确反映并采集热电偶对阶跃 温度的响应情况，故在测量过程中使用高速数据采 集器记录响应信号。工作过程是： 在实验开始前， 首先将已静态标定好的自制热电偶置于稳定的室 温气流中，对激光调焦，使其焦点恰好对准热电偶 测量 端 并 固 定 ，然 后 将 热 电 偶 另 一 端 置 于 冰 水 浴 中作为参考端。先后开启高速数据采集器和单片 机电源，通 过 高 速 数 采 记 录 热 电 偶 在 升、降 温 过 程对 阶 跃 温 度 的 响 应 信 号 ，在 计 算 机 上 处 理 数 据 获得 热 电 偶 对 阶 跃 温 度 的 响 应 曲 线 ，进 而 得 到 其 时间常数。
Abstract： During transient temperature measurement，the thermocouple is required to possess a quick response performance to achieve an accurate result with the less time constant the better． Therefore，a quick response micro thermocouple is prepared by welding micro copper wire and constantan wire under the observation of digital zoom microscope． And the experimental system of measuring dynamic thermocouple characteristics is established to calibrate the time constant accurately． Also，the time constant of the Cu / CuNi quick response thermocouple is measured with this system． As a result，the response time of the prepared micro thermocouple has reached to （ 118． 8 ± 1． 64） ms，the time constant under calibration with this experimental system is accurate，and the device is simple，reliable and economic． Keywords： micro thermocouple； time constant； step temperature； step response
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（1）熟悉校验热电偶所用的仪器设备的性能及使用方法；（2）按校验装置1.3安装校验仪表设备。
热电偶的工作端、参考端分别插入恒温器和零点保温瓶中，插入深度一般不小于200mm。
热电偶制作与标定
1 热电偶制作与标定（实验序号03030012）所用仪器：1.HY30D 数字电位差计；2.CS501恒温水浴，冰瓶；3.电烙铁，焊锡丝，铜－康铜导线 一、实验目的：1.掌握热电偶的焊制方法与标定方法。
2.熟悉和掌握热电偶的测温原理和测温方法。
绘制热电偶的E ～t 曲线。
二、实验原理：1.热电偶制作分为两种方法：①一种是利用碳棒电弧熔接法。
碳棒接直流电源的正级。
将热电偶丝的铜和康铜导线两端分别磨光对齐绞接在一起，然后接到直流电源负极。
用热电偶接头轻轻打击碳棒即可引弧使热电偶接头熔接在一起而成。
这种方法是利用高温电弧将热偶丝熔化连接在一起的。
这样制作的热电偶适用于高温测量。
②另一种制作方法是焊接法。
将热电偶丝的两根导线的两端分别磨光对绞接在一起，然后用银焊或锡焊连接而成。
这种方法是利用熔化焊料连接而成。
银焊或锡焊的热电偶只适于低温范围（300℃以下）。
AAB A BB绞焊法 平行焊 埋入法2.测温原理：如图一电势E 是两端温度ｔ,ｔ0的函数，ｔ0不变时，)(t f EAt △tB恒温水浴 电位差计 冰瓶图一 图二3.热电偶的标定：如图二将热电偶冷端置于冰瓶中（0℃），热端置于恒温水浴中，水浴温度由标准温度计指示读出，以电位差计测量热电偶两端间电势E 0，改变水浴温度，可测得不同温度下对应的电动势，从而得出E ～t 曲线，热电偶校验系统与热电偶标定系统相同。
三、实验步骤：1.热电偶的制作：①将铜—康铜热偶丝两端分别用砂纸磨光、对齐、拧在一起（不超过3周）。
②按图接线路系统后，接通电源，将调压器调到一定电压（低于36伏）。
③将拧在一起的热电偶一端很快插入锡铂纸内，然后快速取出，会看到有火花出现。
④检验接头，如果呈光亮圆形即为合格，然后再以同样方法焊制另一端。
⑤重复上述步骤，每人做2～3对热电偶，做好后，断开电源。
2.热电偶的标定：①将做好的热电偶分组编号。
②将要标定的一组热电偶的热端置于恒温水浴内，将冷端置于冰瓶内，并将各热电偶按编号分别接在转换接线板上，按图示线路连接好电位差计。
铜_康铜测温热电偶的制作和标定
落叶果树 D EC I D UO US FRU I TS 2009(5) 铜-康铜测温热电偶的制作和标定刘晓辉1,鲁墨森32,谭婷婷3(11山东理工大学,淄博255000; 21山东省果树研究所,泰安; 3.蓬莱市广播电视局) 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 中图分类号: T M93816 文献标识码: A 文章编号: 1002-2910(2009)05-0034-04收稿日期:2009-05-193通讯作者基金项目:山东省科技厅科技发展计划项目作者简介:刘晓辉(1983-),女,内蒙古赤峰人,从事制冷保鲜加工工程研究。
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[1]、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[2],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-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%,N i:45%),常称之为康铜。
铜康铜热电偶工作原理
铜康铜热电偶工作原理今天咱们来唠唠铜 - 康铜热电偶这个超有趣的小玩意儿的工作原理。
你看啊，热电偶这东西呢，就像是一个小小的温度侦探。
铜 - 康铜热电偶呢，就是由铜和康铜这两种材料组成的。
这就好比是两个性格不同但又配合默契的小伙伴。
咱们先说说这两种材料的特性。
铜呢，是咱们生活里很常见的一种金属，导电性好，而且对温度也挺敏感的。
康铜呢，它是一种铜镍合金，它也有自己独特的脾气。
当这两种材料放在一起的时候，就像是一场奇妙的组合。
想象一下，在一个有温度变化的环境里。
当这个环境的温度升高或者降低的时候，铜和康铜内部的电子就像是一群调皮的小粒子，开始变得不安分起来。
你知道吗，不同的材料，它们的电子活跃程度对温度的反应是不一样的。
就像每个人对冷热的感受不同一样。
对于铜 - 康铜热电偶来说，由于温度的变化，铜和康铜之间就会产生一个小小的电势差。
这个电势差就像是它们之间的一个秘密信号。
温度变了，这个信号的大小也跟着变。
这就好像是这对小伙伴之间有一种特殊的语言，温度就是那个指挥它们说话的指挥官。
打个比方啊，就像你和你的好朋友有一个只有你们俩才懂的暗号。
温度一变化，铜和康铜之间的电势差这个暗号就跟着变了。
这个电势差是怎么来的呢？其实就是因为温度改变了两种材料内部电子的分布情况。
温度高的地方，电子就更活跃，就想往电子不那么活跃的地方跑。
这样一跑，就产生了电势差。
那这个电势差有啥用呢？这可就太有用啦！我们可以用专门的仪器去测量这个电势差。
就像有个翻译器，能把铜和康铜之间的这个秘密信号翻译成我们能看懂的温度数值。
这样，我们就知道周围环境的温度是多少啦。
比如说在一个大工厂里，有很多的设备，这些设备的温度很重要。
如果温度太高或者太低，设备可能就会出问题。
这时候，铜 - 康铜热电偶就像一个个小小的温度卫士，悄悄地待在设备旁边，感受着温度的变化，然后通过产生的电势差告诉我们设备是冷了还是热了。
再说说在科学研究里吧。
科学家们研究一些化学反应或者物理现象的时候，温度是个很关键的因素。
实验报告-热电偶的制作及标定
实验一热电偶的制作及标定一、实验目的1、了解热电偶的结构，学习制作热电偶，掌握冰点法确定热电偶参比端的方法；2、掌握恒温水槽的使用方法；3、掌握使用高精度61/2位数字万用表测量热电偶的热电势和热电阻阻值的方法；4、了解热电偶的测量数据处理的方法。
二、实验原理热电偶两结点所产生的总的热电势等于热端热电势与冷端热电势之差，是两个结点的温差Δt的函数：E AB（T，T0）=e AB（T）-e AB（T0）图1热电偶热电势产生原理图三、实验步骤（一）热电偶制作由两根不同质的导体熔接而成的闭合回路叫做热电回路，当其两端处于不同温度时则回路中产生一定的电流，这表明电路中有电势产生，此电势即为热电势。
热电偶在生产和使用过程中，新制热电偶或焊点处断裂都需要将测量端焊接起来，而焊接质量的好坏直接影响热电偶测温的可靠性。
对直径为0.5mm以下热电偶的焊接方法主要有直流电弧焊、交流电弧焊、对焊、盐水焊等。
本实验采用盐水焊和直流电弧焊。
1、盐水焊是目前贵金属热电偶测量端焊接较好的一种方法。
它的优点是设备简单、操作简便、盐水对测量端腐蚀轻，焊点光亮圆滑，能够满足对热电偶焊接质量的要求。
焊接装置由调压器(3—5kW)，烧杯(500ml)和热电偶夹具等组成。
如图1所示。
图2盐水法热电偶焊接具体焊接方法如下：1）盐水配制：用氯化钠（或食用盐）与蒸馏水配制成饱和盐水，并置于烧杯中，液面离杯口不大于5mm，以便于观察插入深度和焊点大小。
2）焊接：一个鳄鱼夹夹住一根长100mm、直径为3mm的金属棒（或碳棒），放入饱和盐水中，接上调压器的输出端。
用竹镊夹住经整理齐直的热电偶丝，并与调压器的另一输出端接通。
根据热电偶丝的直径与材料调节调压器输出电压，约为110～160V，将热电偶垂直插入液面，其深度约为1mm。
插入液面的时间不宜过长，以焊点直径不超过 1.2mm为宜。
观察焊点是否圆滑光亮，如果不圆须再次插入液面并控制插入深度（应浅一些）和插入时间（应短一些）使焊点圆滑。
热电偶的制作与标定
《热能与动力实验》热电偶的制作与标定小组成员：许云峰、于宏斌、周明杰、任航、李欣忠、黄伟铭.专业：建筑环境与设备工程指导老师：曾俊、张小卫.实验日期：2011/12/7 .热电偶温度计的制作与标定一．实验目的1.掌握热电偶的工作原理2.了解热电偶制作技巧和方法二．实验原理热电偶是一种感温元件，是一种仪表。
它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号, 通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度。
热电偶测温的基本原理是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。
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。
根据热电动势与温度的函数关系, 制成热电偶分度表; 分度表是自由端温度在0℃时的条件下得到的，不同的热电偶具有不同的分度表。
热电偶测温基本原理:将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路。
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,这种现象称为热电效应。
热电偶就是利用这一效应来工作的。
三．实验设备1.管式电炉2.标定用温度计（或标准热电偶及显示仪表）3.电熔焊机（或自耦变压器）4.镍铬--镍铝（或铜—康铜）专用热电偶丝5.毫伏计或高精度万用表6手钳，砂纸7护目有色眼镜和保护手套三．实验内容及步骤1.热电偶的选材要求①制成的热电偶应有较大的热电势，并且其热电势与温度之间呈线性关系(或近似线性关系)。
②焊接性能要好，要能在相同的电弧温度下，熔和在一起。
③材料的韧性要好。
④材料价格便宜，容易得到。
根据这些要求可选的材料有:镍铬—镍硅、铜—康铜、考铜—镍铬等。
这些材料又有各自的特点，在选用时要注意。
含镍高的材料制成的热电偶能在500℃以下，在还原性、中性和氧化性中氛中可靠地工作。
铜_康铜热电偶的标定与误差分析
1 引 言 热电偶结构简单 ,使用方便 ,并且具有时间常数
小 ,不存在电流的自加热问题等优点 ,被广泛应用于 温度测量 。铜 2康铜热电偶在 - 200 ℃ - 350 ℃温度 范围内使用较广 ,能抵抗空气的侵蚀 ,有较好的抗氧
低 温 工 程
CRYOGEN ICS
No16 2008 Sum No1166
铜 2康铜热电偶的标定与误差分析
陈 良 1, 2 侯 予 1 习 兰 1, 2
(1 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室 西安 710049) (2 西安交通大学能源与动力工程学院 西安 710049)
收稿日期 : 2008211211;修订日期 : 2008211200 基金项目 :长江学者和创新团队发展计划资助项目 ( IRT0746) ;新世纪优秀人才支持计划资助项目 (NCET20520834) 。 作者简介 :陈 良 ,男 , 24岁 ,硕士研究生 。
第 6期
大功率单级脉管制冷机回热器性能模拟与实验
关键词 :热电偶 标定 误差分析 中图分类号 : 文献标识码 : A 文章编号 : 100026516 (2008) 06200020
Ca libra tion of copper2con stan tan therm ocouple and rela ted error ana lysis
2. 4 测量仪器与系统 热电偶 测 试 系 统 中 , 较 为 常 用 的 测 量 仪 器 为 Keithley 7001 + 7014 和 Aglient 34980A + 34921A 数 据采集仪器 。 Keithley 7014线路板和 Aglient 34921A 线路板均有内置温度传感器 , Keithley 7014线路板内 置温度传感器测温范围为 0 ℃至 50 ℃, 精度为 ± 0145 ℃ (18 ℃至 28 ℃)和 ±0. 7 ℃ ( 0 ℃至 18 ℃以 及 28 ℃至 50 ℃) , Aglient 34921 A 线路板内置温度 传感器测温精度为 0. 5 ℃。 Keithley公司的 7014线路板是和 7001多路转换 开关结合在一起使用 。温度测量时 ,将热电偶冷端接 至 7014线路板的螺丝钉接线端 。7014 热电偶板共 有 39路热电偶冷端连接通道 ,双极连接 。 7014线路 板是一块等温板 ,内置的热电阻温度传感器标定关系 已知 ,通过它输出电压的测量可以准确测出板卡温 度 ,作为热电偶冷端温度进行补偿 。 7014 线路板最 高输入电压 为 110 V , 适 合 测 量 各 种 高 低 压 信 号 。 7001是可编程多路转换开关 ,它共有 80 路通道 ,两 个测试板插槽 ,可以通过编程定时控制通道的选择 、 组合 、扫描等 。热电势信号的测量通过美国 Keithley 公 司的 2000可编程数字万用表实现 。Keithley2000
热电偶的制作与校验
热电偶的制作与校验一、实验目的1、通过实验掌握铜—康铜热电偶、镍铬—康铜热电偶制作方法。
2、学习校验热电偶的方法。
3、学会常用热电偶分度表的使用。
二、实验设备1、热电偶制作仪器焊接设备：热电偶点焊机；热电偶丝：φ0.2、φ0.5热电偶用铜线、康铜线、镍铬丝线。
其他设备：墨镜、钳子、剪刀、细砂纸、米尺等。
2、热电偶校验装置图1 热电偶校验装置三、实验原理1、电热偶的构成及制作电热偶是工业上最常用的一种测温元件，它是由两种不同的导体丝A和B，焊接组成一个闭合回路而构成的。
如图2所示。
图2电热偶原理图A、B称为热偶丝，也称热电极。
当两接点处于不同温度时回路中就会产生热电势，放置在被测温度为T的介质中的接头，称为测量端（工作端）；另一接头T0成为参考端（或自由端）。
常用的贱金属热电偶材料有：铜-康铜（T型）（常用于-200℃到+200℃测温）镍铬-康铜（E型）（常用于-200℃到+600℃测温）镍铬-镍硅或镍铝（K型）（常用于0℃到+1100℃测温）2、热电偶的校验原理用被校热电偶和标准热电偶同时测量同一个对象的温度，然后比较两者示值，以确定被检热电偶的基本误差等质量指标，这种方法称为比较法。
用比较法校验热电偶的基本要求，是要造成一个均匀的温度场，使标准热电偶和被检热电偶的测量端感受到相同的温度。
均匀的温度场沿热电极必须有足够的长度，以使沿热电极的导热误差可以忽略。
工业和实验室用热电偶都把管状炉作为校验的基本装置。
为了保证管状炉内有足够长的等温区域，要求管状炉内腔长度与直径之比至少为20：1。
为使被检热电偶和标准电热偶的热端处于同一温度环境中，可在管状炉的恒温区放置一个镍块，在镍块上钻有孔，以便把各支热电偶的热端插入其中，进行比较测量。
校验时取等时间间隔，按照标准→被检1→被检2→···被检n，被检n→被检2→ 被检1→标准的循环顺序读数，一个循环后标准与被检各有两个读数，一般进行两个循环的测量，得到四次读教。
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。
非接触方式是测量被测物体的辐射热的一种方式，它可以测量远距离物体的温度，这是接触方式做不到的。
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I2•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 <n ox Zn qB )犬中k为陂耳兹曼常為c为电子电絆S和n o为两种金回单位体积内的自由电子数乐如国3所示，盥差电偶与測壘仪器有两种连接方式:(a)金楓B的两端分别和金風A烬接'测晁仪器M插入A线中问；(b＞ A. B的一端焊接，另一端和测星仪器连接。
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轧这样除了构成温差电偶的两种金屈外.必将有第三种金局接入温差电偶电路中，理论上可氐证明，在仏8两种金诚之间栖入任何-・种金屈C,只娈维持它和笊B的耽接点在同一个温度，这个闭合电路中的温差电动势总見和只由从B两种金腐组成的温差电偶中的温差电动势一样.温差电偶的测温范F冋可以从4, 2K ( 268, 95-C＞的滋低温直至2800^的繃4L必须注越不同的温工件差电儁所能測量的温度范国各不相同。
t型热电偶校准
t型热电偶校准
T 型热电偶又称铜-康铜热电偶，是一种常用的温度传感器。
为了确保其准确性和可靠性，定期进行校准是非常重要的。
以下是关于 T 型热电偶校准的一般步骤和注意事项：
1. 选择合适的校准设备：使用经过校准的标准温度计或温度校准器作为参考源。
2. 准备校准环境：根据 T 型热电偶的使用范围，选择适当的温度点进行校准。
确保校准环境稳定，避免温度波动。
3. 连接热电偶：将 T 型热电偶正确连接到校准设备上，确保接触良好。
4. 进行温度测量：将校准设备设置为目标温度点，并等待温度稳定。
记录下热电偶的测量值。
5. 比较测量值和标准值：将热电偶的测量值与标准温度计或校准器的显示值进行比较。
6. 分析结果：如果热电偶的测量值与标准值之间存在偏差，根据偏差的大小和方向，判断热电偶是否需要进行调整或修正。
7. 记录校准结果：将校准过程和结果详细记录下来，包括校准日期、人员、使用的设备和校准结果等信息。
需要注意的是，T 型热电偶的校准应该由专业人员进行，并且遵循相关的校准规范和标准。
此外，定期的校准可以确保热电偶的准确性，并延长其使用寿命。
希望以上内容对你有所帮助。
如果你需要更详细的信息或有其他问题，请随时提问。
热电偶的标定和测温
热电偶的标定和测温
热电偶标定和测温是热电偶的基本功能之一。
1. 标定：标定能够使热电偶和温度测试设备更加完美的结合起来，使测量的值与实际的温度值更接近。
一般的标定方法有标准热源标定（Standard heat source calibration）和温度响应函数标定（Temperature response function calibration）。
2. 测温：热电偶在测量温度时需要将温度表达为热电偶信号输出，以便由经过校正的测试仪收集和解析热电偶输出的信号，以获取实际温度值。
测温可分为直接型和差分型，其具体测量方法根据所使用的热电偶类型不同而有所区别，一般来说可分为正比测温、标准补偿测温、负比测温、固定电阻值测温、热电偶三电线测温等。
3. 安装：安装温度测量系统需要注意一些原则，以保证测温的准确度。
首先要选择合适的位置，这取决于热电偶的安装方式；其次要使用正确的工具和材料进行安装；最后要确保安装过程不会造成测温仪器的损坏，也不会影响测温精度。
4. 校准：热电偶校正主要是为了检查热电偶是否与测量设备结合用于测量温度时正常，按照校准要求对热电偶进行检测，实现准确的测温。
5. 保养：热电偶的使用年限一般是3-5年，除了定期检查外，在使用期间还要注意以下几点：
（1）尽量避免表面的污染，避免在易熔的气体或物质中使用；
（2）在清理热电偶时，注意不要损坏热电偶的绝缘；
（3）使用过程中，要尽量控制温度不要太高；
（4）定期检查热电偶接线动态稳定性。
综上所述，热电偶标定和测温是实现温度测量的重要步骤，它不仅要求操作者认真的操作，而且更要求有一定的安装、校准和保养知识和技能，确保热电偶测温准确性，提高热电偶的使用寿命和测温精度。
热电偶的制作和标定
130
5.712
310
-5.753
-30
-1.121
140
6.204
320
-5.603
-20
-0.757
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6.702
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-5.439
-10
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7.207
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0
0
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7.718
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-5.069
0
0
180
8.235
360
-4.865
10
0.391
190
8.757
370
四、实验内容及步骤：
1、 选取等长热电偶用丝，一端绞结在一起。 2、 连接电容焊机，使其两输出端，一端接碳棒，另一端接热电偶未绞结部分。 3、 接通电源，对电容焊机充电，然后让碳棒接触热电偶丝绞结端，进行放电，使其烧 熔。 4、 若采用自耦变压器焊接，变压器功率大于 2KW,电压调至 50(90)伏以下。方法同上， 进行放电焊接。 5、 关闭电源，检查绞结端焊接情况。 6、 把制作好热电偶按要求接上毫伏计与标准温度计（或标定热电偶等）一同插入管式 电炉，且处于同一测量位置。 7、 把管式电炉温度依次控制在不同温度，分别记录标准温度计温度、热电偶热电势。
附表附表1铜康热电偶分度表分度号ck冷端温度为0热端温度270260250240230220210200190180170160150140130120110100毫伏625862326181610560075889575356035439526150694865464844194177392336563378热端温度9080706050403020100010203040506070毫伏308927882475215218191475112107570383000391079811961611203524672908热端温度8090100110120130140150160170180190200210220230240250毫伏33573813427747495227571262046702720777188235875792869821036109051145612011热端温度260270280290300310320330340350360370380390400毫伏125721313713707142811486015443160301662117217178161842019027196382025220869附表2镍铬镍硅镍铝热电偶分度表分度号eu2冷端温度为0热端毫伏热端温度毫伏温度温度热端毫伏热端温度毫伏热端温度毫伏501862208935002065780324610604359401523093451021087903287107043973011424097452021580033291080443420077250101553021938103369109044721003926010565402235820341110045100270109755022788303451111045480028011385602321840349111204585100429011857023638503532113046232008300122158024058603572114046630123101262590244887036131150469740161320130460024988036531160473450202330134561025328903693117047716024334013876202575900373311804808702853501436302618910377
热电偶的制作与校验
热电偶的制作与校验一、实验目的1、通过实验掌握铜—康铜热电偶、镍铬—康铜热电偶制作方法。
2、学习校验热电偶的方法。
3、学会常用热电偶分度表的使用。
二、实验设备1、热电偶制作仪器焊接设备：热电偶点焊机；热电偶丝：φ0.2、φ0.5热电偶用铜线、康铜线、镍铬丝线。
其他设备：墨镜、钳子、剪刀、细砂纸、米尺等。
2、热电偶校验装置图1 热电偶校验装置三、实验原理1、电热偶的构成及制作电热偶是工业上最常用的一种测温元件，它是由两种不同的导体丝A和B，焊接组成一个闭合回路而构成的。
如图2所示。
图2电热偶原理图A、B称为热偶丝，也称热电极。
当两接点处于不同温度时回路中就会产生热电势，放置在被测温度为T的介质中的接头，称为测量端（工作端）；另一接头T0成为参考端（或自由端）。
常用的贱金属热电偶材料有：铜-康铜（T型）（常用于-200℃到+200℃测温）镍铬-康铜（E型）（常用于-200℃到+600℃测温）镍铬-镍硅或镍铝（K型）（常用于0℃到+1100℃测温）2、热电偶的校验原理用被校热电偶和标准热电偶同时测量同一个对象的温度，然后比较两者示值，以确定被检热电偶的基本误差等质量指标，这种方法称为比较法。
用比较法校验热电偶的基本要求，是要造成一个均匀的温度场，使标准热电偶和被检热电偶的测量端感受到相同的温度。
均匀的温度场沿热电极必须有足够的长度，以使沿热电极的导热误差可以忽略。
工业和实验室用热电偶都把管状炉作为校验的基本装置。
为了保证管状炉内有足够长的等温区域，要求管状炉内腔长度与直径之比至少为20：1。
为使被检热电偶和标准电热偶的热端处于同一温度环境中，可在管状炉的恒温区放置一个镍块，在镍块上钻有孔，以便把各支热电偶的热端插入其中，进行比较测量。
校验时取等时间间隔，按照标准→被检1→被检2→···被检n，被检n→被检2→ 被检1→标准的循环顺序读数，一个循环后标准与被检各有两个读数，一般进行两个循环的测量，得到四次读教。
热电偶的定标
热电偶的定标【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。
【实验原理】在物理测量中，常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，而且可提升测量精密度。
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。
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〕的元件称为温差电图2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Et 与温度差〔t-t〕成正比，即Et =c(t-t) (1)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μV⨯℃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〔nA0/nB〕 (2)式中k为玻耳兹曼常量，e为电子电量，nA0和nB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；〔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，理论上可以证实，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。
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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。