热电偶标定实验
热电偶标定实验报告的六个步骤及流程说明
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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。
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。
热电偶定标实验总结
热电偶定标实验总结
热电偶定标实验是一种常见的实验,它可以帮助我们识别和反馈不同温度和物质的变化情况。
在本次实验中,我们使用了七芯热电偶定标装置,经过一系列试验和实验,最终形成了一个可靠的热电偶定标系统。
首先,我们对热电偶定标装置进行了连接,并在接口部分注意接线的接地特性,以防止热电偶短路。
一旦完成了接线,我们需要使用通用多路输入转换器将输出信号转换为模拟信号,这样热电偶定标装置就可以转换温度信号并将其转换为可读的单位。
接下来,我们需要对热电偶温度的测量精度进行调节,找出它的最佳值。
可以将单位显示设置为摄氏度,把量程范围设定为 0-100°C。
此外,在使用热电偶定标装置的时候,还需要将输出线路配置到相应的显示器,以便直观查看温度变化以及记录有关数据。
最后,我们完成了定标实验,比较了实际温度和预期温度的差异,得出定标结果。
根据实验结果观察,实测值和预期值的差异很小,平均偏差小于0.3℃,说明热电偶定标装置运行效果良好,性能值得信赖。
综上所述,热电偶定标实验为我们提供了一种可靠有效的测量系统,可以进行实时反馈,监测物质温度变化。
此外,在实验中,我们还发现了热电偶定标装置运行效果良好,性能值得信赖。
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热电偶定标实验误差分析
热电偶定标实验误差分析热电偶是一种常用的测量温度的仪器,它可以准确、可重复地测量温度,可以在低、中、高温条件下进行测量,所以它被广泛应用于工业生产、科学研究及医疗技术等领域。
热电偶定标实验是对热电偶进行标定的实验,是热电偶的一个重要的环节,它能确保热电偶的测量精度、可靠性和稳定性,以及确保热电偶的准确性。
热电偶定标实验的误差分析,涉及到温度校准、热电偶精度、温差误差、温度背景偏移、接线精度、电源电压误差等多个方面。
热电偶定标实验误差分析过程中,可以根据热电偶原理和精度标准,分析温度传感器精度是如何影响热电偶定标实验的准确度的,以及热电偶定标实验是否达到预期的精度要求。
这样的分析可以帮助在用户使用热电偶时,确保热电偶的准确性和可靠性,并及时发现故障,以便及时处理和解决问题。
为了进行热电偶定标实验,首先需要选择一个高精度的温度控制设备,这样才能确保温度的精度和稳定性。
其次,我们还需要使用热电偶,热电偶的精度应符合国家规定的标准,以确保热电偶定标实验可以准确有效地进行。
此外,我们还需要考虑温度背景偏移,这是一种热电偶定标实验中容易出现的误差,一旦出现温度背景偏移,就会影响热电偶定标实验的准确性,因此,我们还需要在定标实验中考虑温度背景偏移的影响。
对热电偶定标实验的误差分析,还要考虑电源电压的误差,电源电压也会影响热电偶测量的准确性。
此外,还要注意接线精度,热电偶定标实验中,接线精度要保证它们能够准确地传递信号,以保证热电偶定标实验的准确性。
最后,还要注意温差误差的分析,热电偶的温差误差会对定标实验的准确性产生影响,因此要分析温差误差的程度,以确保热电偶定标实验的准确度。
通过分析热电偶定标实验的误差,可以使热电偶测量温度的精度得到保障,以便正确地测量温度,确保精度和可靠性。
只有经过精确的定标实验和误差分析,才能使热电偶保持准确和可靠,从而提高其应用效果。
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引言:热电偶是一种常用的温度测量传感器,可广泛应用于工业控制、实验室研究等领域。
本次实验旨在通过对热电偶的定标实验,了解其工作原理以及验证其准确性和稳定性。
一、实验原理热电偶是利用两种不同金属的热电效应产生电动势,从而实现温度测量的仪器。
热电偶由两根不同金属的导线组成,两端焊接在一起形成一个回路。
当两端温度不同时,由于两种金属的热电效应不同,就会产生电动势。
二、实验装置本次实验采用了标准的热电偶测温系统,包括热电偶、测温仪、恒温槽等。
热电偶选用了铜-铜镍合金热电偶,测温仪采用了数字显示仪表。
三、实验步骤1. 准备工作:将热电偶插头与测温仪连接,确保连接牢固。
2. 温度校准:将热电偶的测温端插入恒温槽中,调节恒温槽的温度,待温度稳定后,记录测温仪的示数。
3. 温度变化测量:将热电偶的测温端分别插入不同温度的介质中,记录测温仪的示数,并观察示数的变化趋势。
4. 数据处理:根据测温仪示数和对应的温度值,绘制热电偶的温度特性曲线。
四、实验结果与分析通过实验测量,我们得到了热电偶的温度特性曲线。
曲线显示出热电偶的输出电动势与温度之间的线性关系,符合热电偶的工作原理。
同时,我们还观察到在不同温度下,热电偶的输出电动势有所变化,这与热电偶的特性相符。
在实验过程中,我们还注意到热电偶的响应速度较快,能够迅速感知温度的变化。
这使得热电偶在工业控制领域得到广泛应用,能够满足对温度变化快速响应的需求。
五、实验误差分析在实验中,由于测量设备的精度限制以及环境因素的影响,可能会产生一定的误差。
例如,温度梯度对热电偶的测量结果会产生影响,因此在实验过程中要尽量减小温度梯度。
此外,由于热电偶的材料和制造工艺不同,不同型号的热电偶具有不同的特性,因此在实际应用中,需要根据具体情况选择适合的热电偶。
六、实验结论通过本次热电偶定标实验,我们深入了解了热电偶的工作原理,并验证了其准确性和稳定性。
实验结果表明,热电偶能够快速、准确地测量温度,并具有良好的线性特性。
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!。
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。
热电偶标定实验思考题答案
热电偶标定实验思考题答案
温度、精确度和稳定性是标定热电偶的关键要素,本文讨论了如何通过有效的实验及校准方法,获得可靠的标定结果。
热电偶标定实验是一种常见的实验,用于精确测量温度。
它是一项在实际操作中易于理解的实验,但是要正确执行需要考虑一些关键问题。
下面列出一些需要考虑的思考题及答案:
一、为什么热电偶需要标定?
答:热电偶是用来测量流体温度的一种传感器,但它们本身并不能准确的测量温度。
因此,热电偶需要进行标定,以确保测量的结果准确无误。
二、标定之前应该做什么?
答:在开始标定之前,应该先确认热电偶是否已经正确安装,确认热电偶与外界有良好的接触,并且确保信号质量。
三、标定实验怎么进行?
答:标定实验一般分两步:首先,将温度计与热电偶接通,然后就可以进行标定实验。
在标定实验中,我们首先将热电偶加热到从低温到高温的范围内,然后测量热电偶的信号强度,并根据温度计的测量结果更新信号电压。
最后,根据测量结果,对热电偶进行精准校准。
四、标定之后应该怎么做?
答:在热电偶标定完成之后,应该进行定期维护,确保测量结果准确可靠。
同时,应该定期检查热电偶的状态,更换受损的热电偶,以确保准确的测量。
总之,热电偶标定实验是一项实用而又重要的实验。
在此实验中,参与者需要正确安装热电偶,然后进行精确的校准,定期检查热电偶,以确保测量结果准确可靠。
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、实验原理热电偶⼯作原理如图: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。
如何标定热电偶
实验一热电偶和测温系统的标定一、实验目的1、学习热电偶的焊接方法;2、了解热电偶冷端补偿的重要性;3、熟悉热电偶的特性和标定方法;4、了解测温系统的组成和温度校准过程。
二、基本原理图1-1为温度测试的实验装置,各部分的作用为:图1-1 测温系统方框图热源功率为300w,能产生高达500℃的温度;热电偶:FU-2作标准热电偶;EA-2作被校准电偶;冰点槽:用作热电偶的冷端处理;数字电压仪:为热电势标准测量仪;动圈式仪表:指示热源的温度;定温调节定温调节过程:图1-2为动圈仪表的面板。
当旋动“定温控制”旋钮时,红色定温指针将指示预定的温度,黑色指示指针随热源温度的上升向右移动,逐渐靠近红色指针,此时绿灯亮,表明加热电源接通。
当红色指示灯亮时,表明电源切断。
由于热惯性,黑色指示将继续上升,并超过红色指针指示的温度,以后温度慢慢下降,至红色指针附近,继而绿灯又亮,电源接通,……如此反复多次,当红灯和绿灯的指示时间相等且两灯指示之间和为(40±10)秒时,黑色指针基本对准红色指针,可认为热源温度已基本控制在定温点。
图1-2 动圈仪表面板利用上述装置,可对热电偶和测温系统进行标定。
1、热电偶的标定热电偶使用时,是按照电偶标准分度值来确定温度的,“标定”就是对所使用的热电偶进行校验,确定误差大小。
本实验用EU-2作为标准热电偶,EA-2作为被校热电偶,数字电压表作电势的标准测量仪器,动圈式仪表作定温控制作用,使两支热电偶在相同温度时,由数字电压表分别读出相应的电势值,并由分度表查得相应的温度值,然后以EU-2热电偶的温度标准,来判断热电偶EA-2的误差。
2、以热源、热电偶EU-2和数字电压表组成标准测温系统,用以测定热源的温度.热电偶EA-2与热电偶EU-2处于同一热点,它与动圈式仪表组成被校测温系统,以EU-2输出的数字电压表读数为基准,分析被校测温系统的误差。
三、实验设备1、位数字电压表 一个2、XCT-131动圈式温度指示调节仪 一个3、热源300w 一台4、热电偶EA-2 镍铬-铐铜 一支EU-2 镍铬-镍铝 一支5、冰点槽 一个6、接线板 一个7、自耦变压器 一台214四、测量线路和实验步骤(一)热电偶的焊接将一段镍铬-铐铜热电偶的线端用砂纸砂净,拧成螺状1-2圈,按图1-3连线,用碳棒尖去接触热电偶端点产生电弧,使二导体焊在一起,焊后应检查结点是否符合球状,光洁对称,否则应重焊。
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。
热电偶的检定实验报告
热电偶的检定实验报告一、热电偶的检定实验1、实验目的对电极温度传感器(热电偶)进行精密检定,以确定其准确度与稳定性。
2、检定规则根据JIS热电偶标准C1602-1995中所规定的原理,经由对配热电位器及连结电缆进行校准,再结合模拟量测量装置、会计计算机及电脑程式进行特定条件下精密测量,计算测量结果,比较其与说明书中规定的实际范围,以证明该热电偶的性能及技术指标的合乎要求,从而来保证其实用性和可靠性。
3、实验装备该实验需要配备配热电阻、测试试验面板,和量测计算机,或安装专用程序支持的计算机。
4、实验过程首先,选用满足JIS热电偶标准要求的配热电阻作为校准样品,并将配热电阻连接到测试面板上,将实验样本连接到测试面板上。
接着,运用测试面板上安装的数据获取卡对实验样本进行电极温度检测,并将测得的数据输入计算机,经过专用程序分析处理,得出实验样本的工作参数,并将其与厂家规定的参数进行比较,以确定实验样本的性能是否符合规定的要求。
二、实验数据1、配热电阻校验配热电阻用于测试实验样本前,对其进行校准,测得校准完成后,其电位与温度值需合乎:电位曲线Y=0.00479.X+0.39,其温度范围为-25℃~850℃。
2、测试结果将实验样本连接到测试面板上,运用数据获取卡在实验样本的两端进行温度测量,经过分析处理得出其工作参数,与厂家规定的参数对比,结果表明所测量的热电偶性能完全符合要求。
三、实验结论本次实验测试的结果表明,所用热电偶的性能能够完全符合JIS热电偶标准要求,满足实际使用要求,因此本次实验认定热电偶可以通过质量检测。
实验人:xx实验日期:xxx。
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。
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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
准确度不太高时,可以取一级近似,写为:
图1 温差电偶
式中:常数取决于参考点的温度;称为温差电系数,它表示测温端每变化1℃时温差电动势的变化量。
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。
热电偶的冷端补偿
由热电偶测温原理已经知道,只有当热电偶的冷端温度保持不变时,热电势才是被测温度的单值函数。
在实际应用时,往往由于热电偶的热端与冷端离得很近,冷端又暴露于空间,容易受到周围环境温度波动的影响,因而冷端温度难以保持恒定。
为此常采用下述冷端温度补偿或处理方法。
(1)冰浴法:在实验室条件下常将热电偶冷端置于冰点恒温槽中,使冷端温度恒定在0℃时进行测温,这种方法称为冰浴法。
测量时将热电偶的冷端分别插入冰点恒温槽,如图7所示。
温度显示或测量仪表可以看作铜导线,而且铜导线与热电偶的热电极相接的两接点温度均在0℃。
根据中间导体定律,可以认为图7(b)与(c)的线路等效。
图7 冰裕法接线图
四、实验内容及操作
1、热电偶标定实验(测量标定热电偶曲线)
将热电偶插入加热井中,另一端放入冰水混合物中。
把热电偶输出接入毫伏表输入,,热电偶的标定实验线路图如图9所示。
(注:,毫伏表选择20mv档)
分别设置温度为(30,35……110℃)时,测出标定热电偶的热电势并将数据填入表1中,然后查标准热电偶电势表将数据填入表1。
根据所测数据及所查数据分别绘出标定热电
偶及标准热电偶曲线如图10所示。
表1 热电偶温度计标定表
序号温度(℃) 标定热电偶热电势(mV)标准热电偶热电势(mV)
1 30
2 35
3 40
4 45
5 50
6 55
7 60
8 65
9 70
10 75
11 80
12 85
13 90
14 95
15 100
16 105
17 110
图10 E-t曲线
2、热电偶温度计设计实验(测量热电偶曲线)
将热电偶插入加热井中,另一端放在环境温度中。
把PID控温设置到100度。
用毫伏表测量热电偶两端的电动势。
再用毫伏表测量热电偶补偿电动势(调RW1为4.10 mV)再将毫伏表测量放大后的输出(此时将毫伏表选择200 mV挡)调节后RW2放大倍数为100
在将PID温度降40度以下(可以开启风扇快速降温)
分别设置温度为(40……110℃)时,测出热电偶温度计的热电势并将数据填入表2中,根据所测数据绘出热电偶曲线。
表2 热电偶温度计设计实验表
序号标定温度(℃)
热电偶温度计热电势(mV)
1 30
2 40
3 50
4 60
5 70
6 80
7 90
8 100
9 110。