5.热电偶原理及现象实验

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热电偶的工作原理及结构

热电偶的工作原理及结构

热电偶工作原理及结构检修岗位1.懂工作原理1.1热电偶测温原理两种电子密度不同的导体构成闭合回路,如果两接头的温度不同,回路中就有电流产生,这种现象成为热电现象,相应的电动势成为温差电势或者热电势,它与温度有一定的函数关系,利用此关系就可测量温度。

这种现象包含的原理有:帕尔帖定理----不同材料结合在一起,在其结合面产生电势。

汤姆逊定理---由温差引起的电势。

当组成热电偶的导体材料均匀时,其热电势的大小与导体本身的长度与直径大小无关,只与导体材料的成份及两端的温度有关。

因此,用各种不同的导体或者半导体可做成各种用途的热电偶, 以满足不同温度对象测量的需要。

1.2热电偶三大定律均质导体定律由单一均质金属所形成之封闭回路,沿回路上每一点即使改变温度也不11 会有电流产生。

亦即,E = Oo由2种均质金属材料A与B所形成的热电偶回路中,热电势E与接点处温度t、t的相关函%1 2数关系,不受A与B 之中间温度t与t3 4之影响。

中间金属定律在由A与B所形成之热电偶回路两接合点以外的任意点插入均质的第h三金属C, C之两端接合点之温度七3若为相同的话,E不受c 插入之影响。

在由A 与B 所 形成之热电偶回路, 将A 与B 的接合点 打开并插入均质的 金属C 时,A 与C 接合点的温度与打 开前接合点的温度 相等的话,E 不受C 插入的影响。

之中间金属C,形成C点温度保持t 与t12的情况下,E +ACE = E oCB AB中间温度定律如右图所示, 对由A 与B 所形成 之热电偶插入第3由A 与C 、C 与B 之2组热电偶。

接合 AB如右图所本任意数的异种金属A、B、c・• • G 所形成的封闭回路,封闭回路之全体或者是全部的接合点保持在相等的温度时,此回路的E=0o如右图所示,A与B所形成之热电偶,两接合点之温度为tl与t2时之E门为E12,12与t3时之E 为E13的话,E12 + E23 = E13o此时,称t2为中间温度。

热电偶测温性能实验报告

热电偶测温性能实验报告

热电偶测温性能实验报告一热电偶的工作原理,补偿方法及其应用1热电偶的工作原理(1)概况:热电偶是一种感温元件,热电偶的工作原理这就要从热电偶测温原理说起。

一次仪表,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Seebeck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℃时的条件下得到不同的热电偶具有不同的分度表。

热电偶回路中接入第三种金属资料时,只要该资料两个接点的温度相同,热电偶所产生的热电势将坚持不变,即不受第三种金属接入回路中的影响。

因此,热电偶测温时,可接入测量仪表,测得热电动势后,即可知道被测介质的温度。

B热电偶工作原理:两种不同成份的导体(称为热电偶丝材或热电极)两端接合成回路,当接合点的温度不同时,回路中就会发生电动势,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丈量的其中,直接用作丈量介质温度的一端叫做工作端(也称为丈量端)另一端叫做冷端(也称为弥补端)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。

(2)分类:(S型热电偶)铂铑10-铂热电偶铂铑10-铂热电偶(S型热电偶)为贵金属热电偶。

偶丝直径规定为0.5mm,允许偏差-0.015mm,其正极(SP)的名义化学成分为铂铑合金,其中含铑为10%,含铂为90%,负极(SN)为纯铂,故俗称单铂铑热电偶。

该热电偶长期最高使用温度为1300℃,短期最高使用温度为1600℃。

S型热电偶在热电偶系列中具有准确度最高,稳定性最好,测温温区宽,使用寿命长等优点。

热电偶的四种原理

热电偶的四种原理

热电偶的四种原理电偶是常用的测量温度的仪器,它不仅具有精度高的特点,而且使用简单方便。

热电偶的原理主要依赖于物体表面上电荷量的变化,因此可以用来测量温度。

热电偶的原理有四种:热电势原理、电阻器原理、热电扩散原理和热电流原理。

下面将对这四种热电偶的原理分别作一个简单的介绍。

1、热电势原理:这种原理是指在物体表面上,温度和电荷量之间的关系,这种关系用一个名为热电势的参数来表示,如果温度上升,这个参数也会升高。

这种原理在热电偶的应用中也有一定的利用价值。

2、电阻器原理:指的是当一个物体温度改变时,其电阻值也会随之变化,当温度升高时,电阻值也会增加。

热电偶利用这种原理,来测量温度的变化。

3、热电扩散原理:指的是物体内部的温度在温度改变的过程中,会因为热扩散的影响而产生电荷的变化。

热电偶利用这种跃变所产生的电荷变化来测量温度。

4、热电流原理:这种原理是指电流的变化会引起电荷的变化,而热量的变化也会引起电荷的变化,同时电荷的变化又会引起电流的变化,这样就形成了一种电热耦合的现象。

热电偶利用这种电热耦合的现象,来测量温度的变化。

综上所述,热电偶的原理有四种:热电势原理、电阻器原理、热电扩散原理和热电流原理。

这些原理各有其特点,且使用起来也都非常方便,因此常常被广泛地用在热电偶的温度测量中。

但除了这四种原理,还有一些特殊的原理,比如测量低温的原理,也可以利用热电偶来实现。

热电偶的使用范围非常广泛,它不仅可以用来测量温度,而且可以用来测量一系列的参数,比如温度、湿度、电流、压力、流量等等。

它主要是利用了上述四种原理,从物体表面上收集信息,来测量温度和一系列其他参数。

热电偶由一个电阻元件、一个热敏元件和一个连接杆构成,因此具有简单、便携、准确可靠的特点。

热电偶在工业应用中也有广泛的应用,其中最常见的就是在烟囱、锅炉等工业设备中,用来测量烟气温度或排放温度,而且热电偶还可以用来测量火力发电机排放烟气温度、蒸汽动力机组运行温度等等。

热电偶测温度实验

热电偶测温度实验

四、实验步骤-实验电路清零
四、实验步骤-温度测量
1、电路清零完毕后,去掉R5,R6接地线及连线,将E型热电 偶的自由端与温度模块的放大器R5,R6相接,同时E型热电 偶的蓝色接线端子接地(如果没有蓝色的,黑色接地)。
四、实验步骤-温度测量
2、在温度控制仪上设定温度值为20、30、40℃+n△t,△t=5℃, n=0……7,打开温度源开关,当PV显示窗口显示的值为设定的 温度值的时候,读取并记录电压表上的电压值V(T,T0) ,并记 录到表1中。 3、查E型热电偶分度表,得到每个设定温度值下的E(T,0), 通过公式K= V(T,T0)/ E(T,0)确定每个温度下的放大倍数, 并取平均值,以平均放大倍数作为整个过程的放大倍数,然后确 定E(T,T0)= V(T,T0)/ K 。 4、确定放大倍数后,通过公式:E(T,0)=E(T,T0)+E(T0, 0)确 定最终的E(T,0),对照E型分度表,得到对应的温度T。
四、实验步骤-冷端温度补偿
四、实验步骤-实验电路清零
1、去掉温控仪上“热电偶”接口的连线,在温度控制仪上控 制方式选为内控方式,将K、E型热电偶插到温度源的插孔中, K型的自由端接到温度控制仪上标有“热电偶”字样的插孔中。 2、从主控箱上将±15V电压、地接到温度传感器模块上,将 温度源电源接到温度控制仪相应插口处。将R5、R6两端短接 同时接地,打开主控箱电源开关,将模块上的Vo2与主控箱数 显表单元上的Vi相接。将Rw2旋至中间位置,调节Rw3使数显 表显示为零。(注意:在这一过程中切勿打开温度源的开关)
四、实验步骤-测量
表1 E型热电偶电势与温度数据
实验结束,关闭所有电源,拆线,整理实验仪器。 实验报告于下星期五(12月14号)之前交到先进制造大 楼西楼D314

热电偶测温工作原理

热电偶测温工作原理

热电偶测温工作原理
热电偶测温是一种常用的温度测量方法,其工作原理基于热电效应。

热电偶由两种不同金属导线(通常为铂铑合金和铜/铜镍合金)焊接成一对。

当其中一个导线的温度发生变化时,两个导线之间就会产生一个温差,这个温差会引起热电势的产生,即热电效应。

热电势是指两种不同金属导线之间的电势差,它是温度变化的函数。

热电偶的原理是通过测量这个热电势的变化来推断温度的变化。

具体而言,热电偶的工作原理可以分为以下几个步骤:
1. 将热电偶的两个导线与测量仪器(如温度计或多用途测量仪)的接口相连接。

2. 将热电偶的一端暴露在要测量温度的物体或环境中,另一端与测量仪器相连接。

3. 物体的温度变化会导致热电偶两个导线之间的温差产生热电势。

4. 测量仪器测量并转换热电势为对应的温度值。

总的来说,热电偶的工作原理是基于热电效应,通过测量两种
不同金属导线之间的热电势的变化来推断温度的变化。

由于热电偶的构造简单、稳定可靠并具有广泛的测温范围,因此被广泛应用于各种工业和科学领域中的温度测量。

传感器与检测技术实验报告

传感器与检测技术实验报告

热电偶原理及现象一、实验目的和要求1、观察了解热电偶的结构2、熟悉热电偶的工作特性3、学会查阅热电偶分度表二、实验原理两种不同的金属导体互相焊接成闭合回路时,当两个接点温度不同时回路中就会产生电流,这一现象称为热电效应,产生电流的电动势叫做热电势。

通常两种不同金属的这种组合成为热电偶。

三、实验主要仪器设备1、+15V不可调直流稳压电源2、差动放大器3、电压表4、电热器5、水银温度计(自备)6、主、副电源四、操作方法与实验步骤1、了解热电偶在实验仪上的位置及符号,实验仪所配的热电偶是由铜-康铜组成的简易热电偶,分度号为T。

实验仪有二个热电偶,它封装在双平行梁的上片梁的上表面(在梁表面中间二根细金属丝焊成的一点,就是热电偶)和下片梁的下表面,两个热电偶串联在一起产生热电势为二者的总和。

2、按图4接线,开启主、副电源,调节差动放大器调零旋钮,使电压表显示零,记录下自备温度计的室温(此时的温度为零端温度)。

3、将+15V直流电源接入加热器的一端,加热器的另一端接地(加热时间不要超过2分钟)。

观察电压表显示值的变化,待显示值稳定不变时记录下电压表显示的读数E。

4、用自备的温度计测出上梁表面热电偶的温度t并记录下来5、根据热电偶的热电势与温度之间的关系式:Eab (t,t)=Eab(t,tn)+Eab(tn ,t),计算热端温度为t,冷端温度为0℃时的热电势,Eab(t,t),根据计算结果,查分度表得到温度t。

6、热电偶测得温度值与自备温度计测得的温度值相比较(注意:本实验仪所配的热电偶为简易热电偶,并非标准热电偶,只要了解热电势现象)。

7、实验完毕关闭主、副电源,尤其是加热器+15V电源(自备温度计测出温度后马上拆去+15V电源连接线),其他旋钮置原始位置。

五、实验内容及实验数据记录根据电路原理图图4接好电源电路,开启主、副电源,调节差动放大器调零旋钮,使电压表显示零,将+15V直流电源接入加热器的一端,加热器的另一端接地(加热时间不要超过2分钟)。

热电偶的工作原理

热电偶的工作原理

热电偶工作原理什么叫热电偶?这就要从热电偶测温原理说起,热电偶是一种感温元件,是一次仪表,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(称为热电偶丝材或热电极)组成闭合回路,当接合点两端的温度不同,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(也称为测量端),温度较低的一端为自由端(也称为补偿端),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。

在热电偶回路中接入第三种金属材料时,只要该材料两个接点的温度相同,热电偶所产生的热电势将保持不变,即不受第三种金属接入回路中的影响。

因此,在热电偶测温时,可接入测量仪表,测得热电动势后,即可知道被测介质的温度。

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。

常用的热电偶材料有:热电偶的故障与修理热电势比实际应有的热电势小(仪表指示值小)。

(1)热电偶内部电极漏电(短路)。

解决办法:将热电偶电极取出,检查漏电原因。

若是因潮湿引起,应将电极用火烤干;若是因瓷管绝缘不良引起,应将坏瓷管取下,换上好的瓷管。

(2)热电偶内部潮湿。

解决办法:将热电偶电极取出干燥之;并检查热电偶的保护管是否漏气、漏水等等,使管内保持干燥。

传感器与检测技术 热电偶实验报告

传感器与检测技术  热电偶实验报告

实验二热电偶原理及现象一、任务与目的了解热电偶的原理及现象二、原理(条件)热电偶原理:二种不同的金属导体互相焊接成闭合回路时,当两个接点温度不同时回路中就会产生电流,这一现象称为热电效应,产生电流的电动势叫做热电势。

通常把两种不同金属的这种组合称为热电偶;实验所需仪器:-15V不可调直流稳压电源、差动放大器、F/V表、加热器、热电偶、水银温度计(自备)、主副电源;旋钮初始位置:F/V表切换开关置2V档,差动放大器增益最大(1-100倍)。

三、内容与步骤实验步骤:1、了解热电偶在实验仪上的位置及符号,实验仪所配的热电偶是由铜_康铜组成的简易热电偶,分度号为T。

实验仪有二个热电偶,它封装在双平行梁的上片梁的上表面(在梁表面中间二根细金属丝焊成的一点,就是热电偶)和下片梁的下表面,二个热电偶串联在一起产生热电势为二者的总和。

2、将差动放大器调零:用连线将差动放大器的正(+)、负(-)、地短接。

将差动放大器的输出端与F/V表的输入插口Vi 相连;开启主、副电源;调节差动放大器的增益到最大位置,然后调整差动放大器的调零旋钮使F/V表显示为零,关闭主、副电源。

3、按图1接线、开启主、副电源,调节差动放大器调零旋钮,使F/V表显示零。

记录下自备温度计的室温(24℃)。

图1将-15V直流电源接入加热器的一端,加热器的另一端接地,观察F/V表显示值的变化,待显示值稳定不变时记录下F/V表显示的读数E。

根据热电偶的热电势与温度之间的关系式:Eab(t,0)=Eab(t,tn)+Eab(tn,0)其中:t------热电偶的热端(工作端或称测温端)温度。

tn------热电偶的冷端(自由端即热电势输出端)温度也就是室温。

0------0℃。

热端温度为t,冷端温度为室温时热电势。

Eab(t,tn)=(f/v显示表E)/100*2(100为差动放大器的放大倍数,2为二个热电偶串联)。

热端温度为室温,冷端温度为0℃,铜-康铜的热电势:Eab(tn,to):查以下所附的热电偶自由端为0℃时的热电势和温度的关系即铜-康铜热电偶分度表,得到室温(温度计测得)时热电势。

热电偶原理和常见故障

热电偶原理和常见故障

热电偶原理和常见故障热电偶的应用原理热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。

其优点是:①测量精度高。

因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的阻碍。

②测量范围广。

经常使用的热电偶从-50~+1600℃都可持续测量,某些特殊热电偶最低可测到-271--+2800℃如金铁镍铬和钨-铼。

③构造简单,利用方便。

热电偶一般是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有爱惜套管,用起来超级方便。

一、热电偶测温大体原理是将两种不同材料的导体或半导体焊接起来,组成一个闭合回路。

由于两种不同金属所携带的电子数不同,当两个导体的二个执着点之间存在温差时,就会发生高电位向低电位放电现象,因此在回路中形成电流,温度差越大,电流越大,这种现象称为热电效应,也叫塞贝克效应。

热电偶确实是利用这一效应来工作的。

二、热电偶的种类及结构形成(1)热电偶的种类经常使用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。

所谓标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、许诺误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。

非标准化热电偶在利用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一样也没有统一的分度表,要紧用于某些特殊场合的测量。

标准化热电偶我国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全数按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。

(2)热电偶的结构形式为了保证热电偶靠得住、稳固地工作,对它的结构要求如下:①组成热电偶的两个热电极的焊接必需牢固;②两个热电极彼此之间应专门好地绝缘,以防短路;③补偿导线与热电偶自由端的连接要方即靠得住;④爱惜套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。

3、热电偶冷端的温度补偿由于热电偶的材料一样都比较珍贵(专门是采纳贵金属时),而测温点到仪表的距离都很远,为了节省热电偶材料,降低本钱,通常采纳补偿导线把热电偶的冷端(自由端)延伸到温度比较稳固的操纵室内,连接到仪表端子上。

热电偶变送器工作原理

热电偶变送器工作原理

热电偶变送器是一种将温度信号转化为电流、电压等可传输信号的装置。

以下是其工作原理的简要说明:
1. 热电偶测量原理:基于塞贝克效应(Seebeck effect),即两种不同材料之间通过温差产生电压的现象。

当测量端(热端)与冷端(参考端)之间存在温差时,热电偶会产生毫伏特或微伏特的电压信号。

2. 热电偶变送器输入部分:这部分主要负责采集热电偶产生的电压信号。

同时,为了确保变送器的正常工作,还需要提供一定的冷端补偿。

3. 热电偶变送器处理部分:这一部分是将采集到的电压信号进行放大、滤波和线性化处理,使其更适合后续的转换和传输。

同时,根据用户的需求(如电流、电压或电阻输出形式),进行A/D转换,将模拟信号转换为数字信号,以便进行存储、传输或进一步处理。

4. 热电偶变送器输出部分:这一部分将处理后的数字信号转化为适合应用的输出形式(如电流、电压或电阻)。

同时,为了确保系统的安全稳定,可能还需要加入一些保护措施,如过流保护、过压保护等。

5. 温度补偿:热电偶变送器通常会配备一些电子元件,如热敏电阻、恒温控制等,用于补偿冷端(参考端)的温度变化,确保测量结果的准确性。

总的来说,热电偶变送器的工作原理就是通过采集热电偶的电压信号,经过一系列处理和补偿,将其转化为适合传输和应用的数字信号,从而实现对温度的测量和控制。

需要注意的是,以上描述是基于传统的热电偶变送器工作原理,随着技术的发展,一些新型的热电偶变送器可能会采用更先进的信号处理技术和控制算法,以提高测量精度和稳定性。

实验二十一__热电偶的原理及现象实验

实验二十一__热电偶的原理及现象实验

热电偶的原理及现象一、实验目的:了解热电偶测温原理。

二、基本原理:1821年德国物理学家赛贝克(T⋅J⋅Seebeck)发现和证明了两种不同材料的导体A和B组成的闭合回路,当两个结点温度不相同时,回路中将产生电动势。

这种物理现象称为热电效应(塞贝克效应)。

热电偶测温原理是利用热电效应。

如图21—1所示,热电偶就是将A和B二种不同金属材料的一端焊接而成。

A和B称为热电极,焊接的一端是接触热场的T端称为工作端或测量端,也称热端;未焊接的一端处在温度T0称为自由端或参考端,也称冷端(接引线用来连接测量仪表的图21—1热电偶两根导线C是同样的材料,可以与A和B不同种材料)。

T与T0的温差愈大,热电偶的输出电动势愈大;温差为0时,热电偶的输出电动势为0;因此,可以用测热电动势大小衡量温度的大小。

国际上,将热电偶的A、B热电极材料不同分成若干分度号,并且有相应的分度表即参考端温度为0℃时的测量端温度与热电动势的对应关系表;可以通过测量热电偶输出的热电动势值再查分度表得到相应的温度值。

热电偶一般用来测量较高的温度,应用在冶金、化工和炼油行业,用于测量、控制较高的温度。

本实验只是定性了解热电偶的热电势现象,实验仪所配的热电偶是由铜—康铜组成的简易热电偶,分度号为T。

实验仪有二个热电偶,它们封装在悬臂双平行梁上、下梁的上、下表面中,二个热电偶串联在一起,产生热电势为二者之和。

三、需用器件与单元:机头平行梁中的热电偶、加热器;显示面板中的F/V表(或电压表)、-15V电源;调理电路面板中传感器输出单元中的热电偶、加热器;调理电路单元中的差动放大器;室温温度计(自备)。

四、实验步骤:1、热电偶无温差时差动放大器调零:将电压表量程切换到2V档,按图21—2示意接线,检查接线无误后合上主、副电源开关。

将差动放大器的增益电位器顺时针方向缓慢转到底(增益为101倍),再逆时针回转一点点(防电位器的可调触点在极限端点位置接触不良);再调节差动放大器的调零旋钮,使电压表显示0V左右,再将电压表量程切换到200mV档继续调零,使电压表显示0V。

项目2 温度测量——热电偶的原理及现象

项目2 温度测量——热电偶的原理及现象

项目2 温度测量——热电偶的原理及现象一、教学目的与要求1、了解热电偶的特点和分类和结构2、理解热电偶测温原理3、掌握热电偶基本定律4、掌握热电偶冷端温度补偿方法5、综合运用所学知识设计基于热电偶传感器的电路设计、面包板制作及焊接和调试,并作出总结。

二、教学重点与难点1、热电偶传感器的测温原理2、热电偶传感器的基本定律3、热电偶传感器冷端温度补偿方法4、热电偶传感器的综合应用和在测温系统的电路设计(二)难点:1、热电偶传感器的冷端温度补偿方法2、热电偶传感器的综合应用和在测温系统的电路设计三、教学工具多媒体、热电偶传感器若干四、课时安排理论2学时,实践2学时五、教学过程(一)热电偶传感器测温原理度及固体的表面温度。

热电偶是当前热电测温中普遍使用的一种感温元件,它的效应。

结论:当两个结点温度不相同时,回路中将产生电动势。

热电极A右端称为:自由端(参考端、冷端)左端称为:测量端(工作端、热端)热电极B热电势AB1821年,德国物理学家赛贝克用两种不同金属组成闭合回路,并用酒精灯加热其中一个接触点(称为结点),发现放在回路中的指南针发生偏转(说明什么?),如果用两盏酒精灯对两个结点同时加热,指南针的偏转角反而减小(又说明什么?) 。

显然,指南针的偏转说明回路中有电动势产生并有电流在回路中流动,电流的强弱与两个结点的温差有关。

1.热电效应:当有两种不同的导体或半导体A 和B 组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为T ,,另一端温度为T0 ,回路中将产生一个电动势,该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关。

这种现象称为“热电效应”。

产生的电动势则称为“热电动势”热电动势由两部分电动势组成,一部分是两种导体的接触电动势,另一部分是单一导体的温差电动势。

接触电动势:两种不同的金属互相接触时,由于不同金属内自由电子的密度不同,在两金属A 和B 的接触点处会发生自由电子的扩散现象。

热电偶的原理及应用

热电偶的原理及应用

热电偶的原理及应用1. 热电偶的原理热电偶(Thermocouple)是一种常用的温度传感器,利用两种不同材料的导电材料的热电效应来测量温度。

其原理基于热电效应,即当两个不同金属导线连接在一起时,形成了一个封闭的回路,当两个导线的接点处存在温度差时,就会产生电动势。

这个现象被称为“热电效应”。

2. 热电偶的组成热电偶由两种不同金属导线组成,分别被称为正极和负极。

常见的热电偶材料有铜-镍、铬-铝、铬-镍等。

两根导线通过焊接或钎焊的方式连接在一起,形成封闭的回路。

连接的部分称为“热电偶头”。

3. 热电偶的工作原理热电偶的工作原理基于热电效应产生的电动势。

当热电偶的两个接点处存在温度差时,电动势会在热电偶回路中产生。

这个电动势的大小与两个接点处的温度差有关。

热电偶的工作原理可以用如下步骤来解释:•步骤1:当两个接点处存在温度差时,会形成一个温差。

•步骤2:温差使得热电偶中的两个导线产生不同的电势。

•步骤3:由于两根导线的电势不同,会形成一个电动势在整个热电偶回路中。

•步骤4:通过测量这个电动势的大小,可以推算出接点处的温度差,从而得知温度。

4. 热电偶的应用热电偶由于其稳定性和可靠性,在很多领域都有广泛的应用,下面列举了几个常见的应用:4.1 温度测量热电偶最主要的应用就是用于测量温度。

由于热电偶可以在高温和低温环境下正常工作,因此被广泛应用于冶金、化工、石油等工业领域。

热电偶的测温范围通常在-200°C至+2000°C之间。

4.2 温度控制热电偶可以用于温度控制系统中,通过测量温度的变化,及时调整控制器的输出,实现温度的稳定控制。

4.3 温度补偿在一些特殊的应用场景中,温度补偿非常重要。

热电偶可以利用热电效应来测量环境的温度变化,并在其他测量参数上进行补偿,以提高测量的准确性。

4.4 电力行业热电偶在电力行业具有重要的应用。

它可以用于测量高温锅炉的温度、蒸汽管道的温度以及发电机的温度等。

热电偶原理详细图解

热电偶原理详细图解

热电偶原理详细图解
热电偶(thermocouple)是把两种不同材料的金属的一端连接起来,利用热电效应来测量温度的传感器。

热电效应是热电偶的物理基础,什么是热电效应呢?
我们知道,当在一段金属丝的两端施加电压时,金属丝会有电流流过并发热。

这种现象称为电流的热效应。

1821年,德国科学家托马斯·约翰·赛贝克(seebeck)发现了电流热效应的逆效应:即当给一段金属丝的两端施加不同的温度时,金属丝的两端会产生电动势,闭合回路后金属丝中会有电流流过。

这种现象被称为热电效应,也称为塞贝克效应。

下面对这个原理进行图解说明:
如图:用两种不同颜色表示两种不同的金属材料,A、B 端在常温环境中用于测温端口,称为冷端。

在C 端进行加热。

由于热电效应,在A端和C端以及B端和C端之间温度不同,所以会
产生电势差。

而因为两种金属材料的不同,会导致这两个电势差不一样,最终导致了A 端和B端也有了电势差,
通过测量这两个端的电势差,根据热电效应的线性关系就可以得出A(B)端和C端的温差。

再通过一个已知温度的校准值和两种金属的线性系数,就可以计算出任意输出电势差对应的温度值了。

[工作]热电偶校验实验指导书

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那个远去的夏天_初二作文精选那个远去的夏天夏夜的味道是醇厚的葡萄酒,充满了童年的美好回忆。

夏夜的田野,是热闹的;夏夜的家园,是欢乐的;夏夜的人儿,是纯净如水的。

那远去的夏夜,永远流淌在我的血液里,是温热的。

我金色的童年是由一个快乐的家和这个夏夜一点一点组成的。

老家,屋后的那小院子,最令我难忘。

每当黄昏临近,暮色渐临时,夏风便一改常态,脱去夏天令人烦闷的外壳,变得沁人心脾。

从竹林里涌来的风儿一吹过院子,就留下清清凉凉的田园气息。

我站在院子里,任山风从我耳畔吹过,享受着这美好的时光。

到了晚上,大人们会带上水管,连接水龙头,清理院子里一整天积累的灰尘和热量。

奶奶也会按时从厨房里拿出各种盘子,放在小院里的石桌上。

这些五颜六色的菜令人垂涎三尺。

我和哥哥一闻到味道,我们就飞出游戏,寻找我们最喜欢的菜肴。

当大人们来的时候,我和弟弟特别照顾的菜已经不见了。

大人们似乎受不了屋里的热,所以他们把凳子搬到院子里,让微风吹干净。

饭后,用不着擦嘴洗手,只要舌头往嘴唇上舔一圈,把手指伸进嘴里一吮就完事了。

吃饱了,我和哥哥在院子里打闹着,追逐着,小院子便是我们的乐园。

院子里有一棵桑葚树,枝繁叶茂,紫红的桑葚挂满枝头,压弯了枝条,我们围绕着桑葚树一圈又一圈地追逐着,奔跑着,笑声招引来了阵阵的山风。

风儿摇晃着桑葚,偶尔几颗熟透的桑葚砸在了我的头顶上,掉落在地上,捡起来,一尝,酸酸甜甜的。

跑累了,就回到屋内,吃起奶奶刚炒好的花生。

这花生颗颗粒大饱满,咬下去嘎嘣脆,满口喷香。

我和哥哥一个劲地说好吃。

小院子的记忆是那样的温暖。

夜幕降临时,小星星从黑暗的天空中探出头来,眨着眼睛,小心翼翼地伸出月亮,把银光洒在院子里。

我和弟弟在院子里铺了一张席子,抬头望着星空,凝视着星星。

奶奶哼着歌,拿着一把掌扇给我们。

有时刮起凉风时,奶奶会停下来休息。

风应该会让奶奶难过的!“一、二、三、四……”我从西往东数着星星,哥哥则从东往西数,我们数着数着就乱了,于是又从头开始。

热电偶原理及分度表的应用实验

热电偶原理及分度表的应用实验

热电偶原理及分度表的应用实验1. 热电偶原理热电偶是一种测量温度的传感器,它基于热电效应的原理工作。

热电效应是指当两个不同材料的接触处存在温度差时,会产生电动势。

在热电偶中,常用的两种金属材料是铂铑和铜,它们在温度差下会产生微弱的电压信号。

热电偶的原理可以归结为两个主要方面:温差效应和热电效应。

1.1 温差效应温差效应是指当热电偶的两端温度不相等时,会产生电动势。

这是因为热电偶的两端材料之间存在温差,导致电子在不同材料之间移动,从而形成电流。

温差效应是热电偶产生电压信号的主要原因之一。

1.2 热电效应热电效应是指当两个不同材料的接触处存在温度差时,会产生电动势。

这是因为不同材料的导电性不同,导致在接触处形成电势差。

热电效应是热电偶产生电压信号的另一个重要原因。

2. 分度表的应用实验在热电偶的应用中,分度表是一种用于校准热电偶的工具。

分度表可以提供不同温度下热电偶的标准电动势,以便将热电偶的电压信号转换为温度。

2.1 分度表的原理分度表基于热电偶的温度-电动势关系,通过实验得出一系列热电偶在不同温度下的电压信号。

这些电压信号被记录在分度表中,形成一个标准的温度-电动势曲线。

根据这个曲线,可以将热电偶的电压信号转换为相应的温度值。

2.2 分度表的制作方法制作分度表需要进行一系列实验,以确定热电偶在不同温度下的电压信号。

实验过程中,需要使用标准温度计来准确测量温度,并记录热电偶的电压信号。

这些数据可以通过计算机程序进行处理,生成分度表。

2.3 分度表的应用分度表是热电偶测量温度的重要工具。

在实际应用中,通过测量热电偶的电压信号,并通过分度表将其转换为温度值,可以准确地测量温度。

分度表还可以用于校准热电偶,确保其测量的准确性。

3. 实验步骤以下是使用热电偶和分度表进行温度测量的实验步骤:1.准备实验材料:热电偶、温度计、分度表、电压表等。

2.将热电偶的两端接入电压表,确保连接牢固。

3.使用温度计测量一个已知温度的热源的温度,并记录下来。

实验五热电偶原理及现象

实验五热电偶原理及现象

北京XXX大学实验报告课程(项目)名称:实验五热电偶原理及现象学院:专业:班级:学号:姓名:成绩:2013年12月10日一、任务与目的了解热电偶的原理及现象二、实验仪器所需单元及附件:-15V不可调直流稳压电源、差动放大器、F/V表、加热器、热电偶、水银温度计(自备)、主副电源旋钮初始位置:F/V表切换开关置2V档,差动放大器增益最大。

三、原理(条件)二种不同的金属导体互相焊接成闭合回路时,当两个接点温度不同时回路中就会产生电流,这一现象称为热电效应,产生电流的电动势叫做热电势。

本实验中实验仪所配的热电偶是由铜_康铜组成的简易热电偶,分度号为T。

四、内容与步骤(1)了解热电偶原理:二种不同的金属导体互相焊接成闭合回路时,当两个接点温度不同时回路中就会产生电流,这一现象称为热电效应,产生电流的电动势叫做热电势。

通常把两种不同金属的这种组合称为热电偶。

具体热电偶原理参考教课书。

(2)了解热电偶在实验仪上的位置及符号,实验仪所配的热电偶是由铜_康铜组成的简易热电偶,分度号为T。

实验仪有二个热电偶,它封装在双平行梁的上片梁的上表面(在梁表面中间二根细金属丝焊成的一点,就是热电偶)和下片梁的下表面,二个热电偶串联在一起产生热电势为二者的总和。

(3)按图1接线、开启主、副电源,调节差动放大器调零旋钮,使F/V表显示零,记录下自备温度计的室温。

图1(4)将-15V直流电源接入加热器的一端,加热器的另一端接地,观察F/V表显示值的变化,待显示值稳定不变时记录下F/V表显示的读数E。

(5)根据热电偶的热电势与温度之间的关系式:Eab(t,0)=Eab(t,tn)+Eab(tn,0)其中:t ------热电偶的热端(工作端或称测温端)温度。

tn------热电偶的冷端(自由端即热电势输出端)温度也就是室温。

0------0℃1.热端温度为t,冷端温度为室温时热电势。

Eab(t,tn)=(f/v显示表E)/100*2(100为差动放大器的放大倍数,2为二个热电偶串联)。

热传导实验原理

热传导实验原理

热传导实验原理热传导是热量从一个物体传递到另一个物体的过程。

在物理学中,热传导是一个重要的热学概念,研究热量如何通过固体、液体或气体传递。

热传导实验是通过实验装置和测量方法,研究热传导现象、相关参数和物质的热导率等热学性质的一种手段。

一、实验原理:在热传导实验中,我们通常使用传热模型和测量方法来研究热传导的规律。

下面将介绍一些常用的热传导实验原理。

1. 断续加热法断续加热法是一种常用的热传导实验方法。

它的原理是在研究对象的一端加热一段时间,然后测量另一端的温度变化。

通过测量不同温度下的传热速率,可以计算出物体的热导率。

具体实验步骤如下:首先,将研究对象加热到一定温度;然后,在研究对象的一端加热器,通过加热器提供的能量,使热量从加热器一端传递到另一端。

在此过程中,使用温度计等工具测量加热器两端的温度,以计算出传热速率。

2. 热电偶法热电偶法是一种测量温度差和热量传递的常用方法。

它利用了热电偶的原理,通过测量热电偶两端的电压差来间接测量温度差。

具体实验步骤如下:首先,将热电偶的一端固定在研究对象的一端,另一端与数据采集系统相连。

然后,加热研究对象一段时间,测量热电偶两端的电压差。

根据热电偶的特性曲线,可以反推出温度差。

通过计算不同温度差下的热量传递速率,可以得到物体的热导率。

3. 热阻法热阻法是一种常用的测量热传导性质的方法。

它基于热阻的概念,在不同温度下测量物体的热阻,从而计算出物体的热导率。

具体实验步骤如下:首先,将研究对象夹在两块具有一定温度差的导热板之间。

然后,测量导热板之间的温度差和加热功率。

通过计算热阻和温度差,可以得到物体的热导率。

二、实验设备和仪器:为了进行热传导实验,我们通常需要以下设备和仪器:1. 传热模型:传热实验常常使用导热棒、金属块或其他导热材料作为研究对象。

2. 加热器:加热器主要用于提供热量,加热研究对象。

3. 温度计:温度计用于测量加热器不同部位的温度。

4. 数据采集系统:数据采集系统用于记录和存储实验数据。

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实验五热电偶原理及现象实验
一、实验目的:了解热电偶测温原理。

二、基本原理:
两种不同材料的导体A和B组成的闭合回路,当两个结点温度不相同时,回路中将产生电动势。

这种物理现象称为热电效应(塞贝克效应)。

热电偶测温原理是利用热电效应。

如图21—1所示,热电偶就是将A和B二种不同金属材料的一端焊接而成。

A和B称为热电极,焊接
的一端是接触热场的T端称为工作端或测量端,
也称热端;未焊接的一端处在温度T0称为自由端
或参考端,也称冷端(接引线用来连接测量仪表的图21—1热电偶
两根导线C是同样的材料,可以与A和B不同种材料)。

T与T0的温差愈大,热电偶的输出电动势愈大;温差为0时,热电偶的输出电动势为0;
三、需用器件与单元:机头平行梁中的热电偶、加热器;显示面板中的F/V表(或电压表)、-15V电源;调理电路面板中传感器输出单元中的热电偶、加热器;调理电路单元中的差动放大器;室温温度计(自备)。

四、实验步骤:
1、热电偶无温差时差动放大器调零:将电压表量程切换到2V档,按图21—2示意接线,检查接线无误后合上主、副电源开关。

将差动放大器的增益电位器顺时针方向缓慢转到底(增益为101倍),再逆时针回转一点点(防电位器的可调触点在极限端点位置接触不良);再调节差动放大器的调零旋钮,使电压表显示0V左右,再将电压表量程切换到200mV档继续调零,使电压表显示0V。

并记录下自备温度计所测的室温tn。

图21—2 热电偶无温差时差动放大器调零接线示意图
2、将-15V直流电源接入加热器的一端,加热器的另一端接地,如图21—3所示。

观察电压表显示值的变化,待显示值稳定不变时记录下电压表显示的电压值V。

此电压值V为二个铜-康铜热电偶串联经放大100倍后的热电势。

图21—3 热电偶测温实验接线示意图
3、根据热电偶的热电势与温度之间的关系式:E(t,to)=E(t,tn)+E(tn,to)计算热电势。

式中:t ------热电偶的热端(工作端或称测温端)温度。

tn------热电偶的冷端(自由端即热电势输出端)温度也就是室温。

to------0℃
⑴、首先计算热端温度为t,冷端温度为室温时热电势:E(t,tn)=电压表V÷(100×2)
式中:100为差动放大器的放大倍数,2为个热电偶。

⑵、其次查以下所附铜-康铜热电偶分度表,得到热端温度为室温(温度计测得),冷
端温度为0℃时的热电势E(tn,to):。

⑶、最后计算热端温度为t,冷端温度为0℃时的热电势:E(t,to)=E(t,tn)+E(tn,to),
根据计算结果,查分度表得到所测温度t(加热器功率较小,升温10℃左右)。

附表:铜—康铜热电偶分度表(自由端温度为0℃时t—mV对应值) 分度号:T(自由端温度0℃)
4、将加热器的-15V电源断开,观察电压表显示值是否下降。

实验完毕,关闭所有电源。

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