如何标定热电偶
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。
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。
热电偶的定标与测温思考题
热电偶的定标与测温思考题
热电偶是一种常见的检测温度的仪器，它是由两种不同的金属线
或金属片构成的电阻有序组合，其开关电源在恒温条件下的电阻值比
较稳定，在受热时电阻变化很大。
它可以直接感知，迅速反映对应物
体表面的温度，因此被广泛应用于工业温度检测中。
热电偶的定标和测温分为三个步骤：
第一步：将标定设备上的两个电阻接入测量装置，经过延时电路，形成抗输入到比较环节，以准确测量电阻变化；
第二步：建立标定曲线，计算热电偶的对数函数关系；
第三步：以标定温度和标定热电阻的比值，预测温度随热电阻变
化的规律，并实施校准。
最后，将热电偶定标和测温的结果存储起来，作为检验与调试的
参考数据。
从以上的定标与测温过程可以看出，对于热电偶的正确使用，需
要保证其定标曲线的准确性，调试完成后，要定期进行校准，以保证
它的检测准确性。
此外，定标过程中，需要将热电偶与标定温度机紧
密联系，尽量避免在测温布线过程中受到外部影响所造成的偏差，这
要求操作者有一定的经验。
热电偶标定
热电偶标定
热电偶标定是检测相标定后电极-热电偶的信号和温度关系的一种方法。
它主要有以下注意事项：
1、接线正确：热电偶接线应正确，不要接反，否则会影响测量结果。
2、热电偶电源：热电偶输入电源要求是一定的，不可变动，否则将影响测量结果。
3、校准工具准备：标定前，应准备准确的温度控制表进行标定，需要确保其准确度。
4、校准的方法：标定的方法通常是将仪器的电极-热电偶放入精确温度模拟室中，调节它的温度，并记录相应的信号和温度。
5、取样：标定的重点是获取校准点的数据，要确保数据的准确性，此外，应根据不同的设备及其应用需求，取样，来确定测量范围。
6、校准结果分析：校准完毕后，分析校准结果，对其进行复核、比较，如果不满意，可以再次校准。
7、校准报告：记录标定信息，并根据该信息准备校准报告，这个报告将作为实际应用中热电偶准确性的证明文件。
热电偶标定是确保热电偶测量准确性的关键步骤，在操作前应对上述注意事项进行更详细的了解，以准确地完成标定工作。
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。
热电偶的标定
热电偶的标定
热电偶是利用热电效应测量温度的一种传感器，它多用于测量热电器、过热器、焊接
设备和热力等中温度。
由于它有极低的热电阻、数毫秒的响应时间、恒定的温度范围，热
电偶比其他温度测量传感器更为通用和可靠。
每个热电偶都具有不同的特性，它们应该得到正确的标定才能提供准确的测量结果。
热电偶标定既包括使用模拟技术的标定，也包括使用数字器件的标定。
一般来说，对热电
偶的标定主要包括校准和测粗度。
校准是一种使用来自几个标准温度源的参考温度把热电偶精确地校准到测量值与参考
值一致的过程，当温度变化时，热电偶测量值也会随之变化，这种变化称为精度变化，校
准的目的是将其精度提高。
测粗度是确定热电偶的热电粗度的过程，热电粗度可以理解为两个相邻测量点之间的
温度差，它用来衡量测量的精确性。
热电偶测量的精度值要求在一定的温度范围内，测粗
度能够反映出不同温度下热电偶的测量精度，以确定热电偶的测量准确性。
根据热电偶安装类型，可以采用固定式或可移式安装方式，对于固定式热电偶，一般
使用直接安装在探头上，首先在未安装热电偶前确定目标温度，然后根据特定测量点温度
值检查热电偶，并将热电偶安装到探头上，完成校准和测粗度过程，最后将安装完成的热
电偶验证无误并录入校准报告。
对于可移式安装的热电偶，首先确定温度值，然后将热电
偶放置到探头上完成校准和测粗度，最后将测量值写入校准报告中，校准完成。
热电偶标定是要求热电偶各个温度测量点准确无误的校准过程，只有在此过程中，热
电偶才能提供准确可靠的温度测量数据。
因此，在应用热电偶之前，必须完成热电偶标定，以确保热电偶的温度测量准确度。
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
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12、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⋅Vμ℃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（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。
热电偶 标定 过程
热电偶标定过程嘿，咱今儿就来说说热电偶标定这档子事儿！热电偶啊，就像是温度世界里的小侦探，能精准地给咱反馈温度的信息呢。
那热电偶的标定过程是咋样的呢？就好比给这个小侦探进行一场严格的训练和考核。
首先呢，得准备好各种标准的温度源，这就像是给小侦探准备了一系列标准的案件场景。
然后呢，把热电偶放进去，就好像让小侦探去不同的场景里破案一样。
在这个过程中，可不能有一丝马虎呀！要仔细观察热电偶的反应，看看它给出的温度值和标准温度源是不是相符。
这就跟咱考试的时候要认真审题一样，稍有不慎就可能答错啦。
想想看，如果标定不准确，那热电偶以后工作起来不就乱套啦？就好像小侦探总是判断错误，那还怎么能指望它好好工作呢？这可不行，咱得对它负责呀！你说这标定是不是特别重要？就像盖房子得打好地基一样。
如果地基不牢，那房子能结实吗？热电偶的标定也是这个道理呀。
在标定的时候，还得注意环境的影响呢。
不能有干扰呀，不然就像小侦探在吵闹的环境里办案，肯定会分心的嘛。
而且操作的人也得专业，不能马马虎虎的，得像个经验丰富的老警察一样，认真对待每一个细节。
有时候我就想啊，要是没有这个标定过程，那热电偶得有多不靠谱呀。
就好比让一个没经过训练的人去执行重要任务，那能行吗？肯定不行呀！所以说呀，这标定过程可不能小瞧咯。
咱再想想，生活中不也有很多类似的事情吗？就像我们学习新知识，不也得经过反复的练习和检验才能真正掌握吗？这和热电偶的标定不是一个道理嘛。
总之呢，热电偶的标定过程是个细致活儿，需要我们认真对待，精心操作。
只有这样，才能让热电偶这个小侦探在温度的世界里大显身手，为我们提供准确可靠的温度信息呀！可别小看了它哦！。
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。
实验N1__热电偶温差电动势的测量
实验N1 热电偶温差电动势的测量及标定【实验目的】1． 了解热电偶的工作原理。
2． 掌握热电偶的标定及测温方法。
【实验仪器】FB203型多挡恒流智能控温实验仪，深圳MASTECH 公司的MS8050型5-1/2位数字万用表，MS6501型数显温度计等。
【实验原理】1． 热电偶测温原理热电偶亦称温差电偶，是由A 、B 两种不同材料的金属丝的端点彼此紧密接触而组成的。
当两个接点处于不同温度时（如图1），在回路中就有直流电动势产生，该电动势称温差电动势或热电动势。
当组成热电偶的材料一定时，温差电动势E x 仅与两接点处的温度有关，并且两接点的温差在一定的范围内有如下近似关系式0()X E a t t ≈− （1）式中α称为温差电系数，对于不同金属组成的热电偶，α是不同的，其数值上等于两接点温度差为1 o C 时产生的电动势。
图1 图2实验室所用铜－康铜热电偶的在100℃时的温差电动势约为4.3mV ，可用5位半的数字万用表测量，精度可达到0.001mV 。
由于测量时需保证测量仪器的引入不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E x 值。
要做到这一点，实验时应保证一定的条件。
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 两根不同化学成分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）。
铜引线与数字万用表相连，这样就组成一个热电偶温度计。
如图3所示。
通常将冷端置于冰水混合物中，保持t 0=0o C ，将热端置于待测温度处，即可测得相应的温差电动势，再根据事先校正好的曲线或数据来求出温度t 。
热电偶温度计的优点是热容量小，灵敏度高，反应迅速，测温范围广，还能直接把非电学量温度转化为电学量。
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。
热电偶检定规程
热电偶检定规程一、热电偶检定的定义1）热电偶测量可以利用热电偶来进行，它是一种采用温度信号进行测量的设备，它包含一对相对温度探针，它们会产生几种不同的输出信号，可用来测量温度；2）热电偶检定是指为了保证测量准确性，将热电偶经过精确的检定验证，以便验证它的测量精度。
二、热电偶检定的步骤1）热电偶测试准备：首先需要确定检定所需的普罗范德热电偶，检定标准温度、采用的温度计信号等；2）热电偶的接线：将热电偶正确接入温度计中，当温度计正常工作时，才有可能正确地进行热电偶检定；3）测量热电偶电阻：将温度导线与测量仪表接上并测量热电偶电阻，并用温度计将其与温度信息对比；4）实时记录：测量温度值时，必须及时将其记录下来，以便在实验结束时能得到可靠的测量结果；5）标定结果检查：在实验结束后，对测量出的温度值进行校核，核对和检查，确保温度值的准确性；6）验证检定结果：完成测量、校验、检查、验证之后，可以验证热电偶的检定结果，并鉴定其准确度、可靠性和性能。
三、热电偶检定的注意事项1）器材的保养：在检定前，应对器材进行完好的保养，以确保检定精度；2）环境条件：检定热电偶前，要确保环境条件相对稳定，以免受此种影响而使测试温度出现偏差；3）标准探头：必须使用定标探头检定，否则会影响检定的精度；4）规范的温度应用：检定过程中，温度应采用规范的方式进行检定，实验中应避免大幅度测量，否则会影响热电偶寿命；5）标定结果记录：在实验完成后，必须按照规定记录测量结果，以保证下次实验的有效性；6）热电偶检定前：还必须做出热电偶的参数保存，以备下次实验使用。
四、热电偶检定要求1）热电偶测量准确性：由于热电偶是一种带有对数特性的测量仪器，因此在实验的过程中，应注意测量的准确性；2）温度范围：热电偶检定的温度范围根据热电偶的规格和型号而定，一般是-200℃到1300℃的温度范围；3）测量精度：热电偶检定要求较高，测量精度一般为±0.5℃；4）测量记录：在正常实验过程中要及时记录测量结果，便于反复检验检定；5）常规检定：热电偶检定还应该定期进行常规检定，以重新确认误差值。
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
150
6.702
330
-5.439
-10
-0.383
160
7.207
340
-5.261
0
0
170
7.718
350
-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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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214球状，光洁对称，否则应重焊。
图1-3 热电偶焊接装置（二）、冷端补偿效应的测定1、调整动圈式仪表的机械零位2、按图1-4接线，并将开关置于“上”图1-4 热电偶标定接线图3、置于同一金属管中的两只热电偶放入热源深处并旋紧固定。
4、将两只热电偶的冷端置于冰点槽中。
5、接线完毕后，稳定5分钟，此时动圈仪表的黑色指针指示――C，数字电压表显示――mv6、将热电偶的冷端拉出冰点槽，并置于室温下5分钟，观察此时动圈仪表合格数字电压表斯文读数与步骤5的数据相比较，得出自由端有无补偿的差别。
7、将热电偶冷端重新放入冰点槽中，为下面的实验做好准备（三）、热电偶的标定1、上述接线保持不变2、将开关置于“上”3、开启热源的电源，使热源升温4、将动圈仪表的红色定温指针调至100℃，黑色指示指针将随热源温度升高向右移动，当温度上升到给定值附近时，由于仪表的控制作用，使温度稳定在给定区间，观察红――绿灯指示时间相等且其和为（40±10）秒时，可认为温度已基本控制稳定，利用开关k，在数字电压表上分别读出同一温度时热电偶EA-2和EU-2的毫伏值。
记入表1。
表1a)5、再将定温点调至200℃、300℃、400℃、500℃四个校准点，重复步骤4，将读数记入表1。
b)6、以EU-2的温度值为基准，计算EA-2的误差（四）测温系统的标定图1-4中由动圈仪表，热电偶EA-2和热电源组成了一个最简单的测温系统。
将图1-4中的开关k打向上，就可以利用EU-2为标准对此测温系统标定。
1、将图1-4中的k投向上。
2、将红色定温指针指向100℃。
当热源温度稳定在100℃时，同时读出动圈仪表和数字电压表的标示值，记入表2。
表23、重复步骤2，将红色定温针指向200℃、300℃、400℃、500℃分别在同一时刻读取相应的动圈仪表和数字电压表的指示值，记入表2。
4、由数值电压表读出的毫伏数，在EU-2分度表上查得的温度作为基准，与动圈仪表的读数相比较，得出整个测温系统的误差大小。
五、思考题1、热电偶及测温系统采用上述实验标定的准确性如何？如何改进？1、如果冰点槽内放的是10℃水，能否进行标定？3、热电偶的焊接还有些什么方法，其焊接的质量如何？六、实验报告要求（一）写明实验的目的，内容及方法，并简述所用仪器设备，名称，型号等。
（二）作书面报告1、根据实验数据记录，作简要的结论。
2、画出被标定热电偶EA-2的定标曲线。
3、分析热电偶标示实验存在的问题，提出改进意见。
4、实验测量系统标定存在有何问题。
附表温度与绝对毫伏数据对照表实验14 热电偶的制作与标定一、实验目的1. 了解热电偶温度计的基本工作原理。
2. 掌握热电偶的制作及标定方法。
二、基本原理根据电化学理论可知，当两种不同的物质(如金属)相互接触时，在接触界面上就会发生电子交换。
由于两种物质中电子的逸出功不同，电子逸出功较小的那种金属M1的电子更易跑到电子逸出功较大的那种金属M2上，即在单位时间内越过界面由M1进入M2的电子数多于由M2进入M1的电子数。
净结果是M2得到了多余的电子带负电；相应地，M1则得到了与M2上过剩电子数相当的空穴而带同样数目的正电荷，从而在界面上形成了一个界面电场。
界面电场的方向是从过剩电子的M2一方指向缺乏电子的M1。
界面电场随过剩电荷数的增加而增加。
另一方面由于界面电场从M2指向M1，会阻碍电子自M1进入M2，而加速电子从M2进入M1，以致在一定的条件下，电子从M1进人M2的速率与从M2进入M1的速率相等，达到动态平衡，此时M2上的过剩电子数以及M1上的空穴数将不再增加，界面电场也就达到稳定值。
这种由两种不同的物质相互接触而在界面上产生的电势就称为界面电势或界面接触电势。
界面接触电势的大小与金属的电子逸出功密切相关。
两种金属的电子递出功相差越大，其界面接触电势就越大，反之亦然。
另一方面，由于金属电子逸出功的大小与温度有关，所以温度不同，界面接触电势也就不同。
金属热电偶温度计就是基于这一原理设计而成的。
将两种不同的金属有机地焊接在一起就形成了一个测温热电偶温度计，图14.1a是一种典型的单端热电偶温度计，其中1为镍铬丝，2为考铜丝，3是焊接点，4是铜导线，5为毫伏表。
测量时，将焊接点3置于待测系统中，从毫伏表读数可推知系统的温度值。
仔细分析一下图14.1a的测量回路，不难发现：在单端热电偶测量回路中，热电偶与导线通过两个接点相连，在该接点处亦会产生界面电势，故毫伏表实际读数应为各界面电势的代数和。
这就给实验带来了一定的误差，而且随着接点处温度的变化。
这种误差亦会发生变化。
所以单端热电偶只在测量精度要求不太高的情况下使用，实验室常用的马福炉就选用单端热电偶作温度测量与控制元件。
图14.1 热电偶温度计a-单端热电偶 b-双端热电偶1-镍铬丝 2-考铜丝 3-焊接点 4-铜导线 5-毫伏计、在精确测量中必须选用如图14.lb所示的双端热电偶温度计。
在双端热电偶温度计中，导线与同种金属相连，若两个连接点的温度相同(这一条件一般情况下是可以满足的，因为通常情况下，是将两个连接点置于同一环境中)，则在测量回路中两个与导线相连的连接点所产生的界面电势大小相等，方向相反，以致在回路中相互抵消。
因此，测量回路中的界面电势仅仅是两个焊接点的界面电势的代数和。
实际使用时，总是将其中一端（称冷端）置于冰水浴中，另一端(称热端)置于待测系统中，并使热端与高阻毫伏表的正接线柱相连，冷端与负接线柱相连。
则当毫伏表读数为正时，说明系统温度高于0℃。
反之若毫伏表读数为负，说明系统温度低于0℃。
由于在两个焊接点中有一端(冷端)温度已经固定，则热电偶的实际热电势仅仅是热端温度的函数，这就为精确测量温度提供了保证。
附录三中列出了一些常用热电偶温度计的热电势与温度的函数关系。
实际使用的热电偶，由于诸多方面的原因，其热电势与温度的关系可能与这些标准值有一定的差别。
因此在精确测量中，通常需要对热电偶进行标定。
标定的方法是用热电偶去测量一些纯物质的相变点，以相变点的温度对热电势作图即可得该热电偶的工作曲线（或校正曲线）。
通过工作曲线，可查得在不同热电势时所对应的实际温度值。
三、仪器及试剂仪器：调压器，加热保温电炉，双振开关，杜瓦瓶，记录仪，水银温度计，酒精灯，防护眼睛，钢丝钳，硬质试管。
试剂：镍铬丝，考铜丝，碳电极，硼砂，苯甲酸(AR)，锡粒(AR)，铅粒(AR)，硅油。
四、操作步骤1. 热电偶的焊接。
分别取一根长约1 m的镍铬丝与考铜丝，将其一端绞合在一起，用钢丝钳剪去较长的一端，使两根金属丝端面平齐，便于焊接；在考铜丝上穿上小瓷珠，再将另一端同法也绞合在一起。
在绞合头上蘸似硼砂，并在酒精灯焰上熔融，以硼砂裹住绞合头，以免在电弧焊接时造成金属的氧化。
如图14.2所示连接焊接线路，用绝缘夹夹住热电偶一端，调压器调至20~30V，插上调压器电源，调节热电偶绞合端与石墨电极尖端间的间隙至刚好产生电弧为止(不要与石墨电极接触)，利用电弧使绞合端熔融成球状即可。
同法，焊接另一端。
焊接完毕后，去掉硼砂。
2. 退火。
新焊接的热电偶由于存在内应力，金相结构不符合要求等，因而会使热电偶在使用过程中产生不稳定的温差电势，复现性变差。
精密测温用的热电偶均需进行严格的热处理。
一般新焊接的热电偶，应进行退火处理，即先将热电偶升高温度，再使其慢慢冷却，直至常温。
图14.2 热电偶焊接线路1-调压器； 2-考铜丝；3-镍铬丝；4-小瓷珠；5-石墨棒2. 退火。
新焊接的热电偶由于存在内应力，金相结构不符合要求等，因而会使热电偶在使用过程中产生不稳定的温差电势，复现性变差。
精密测温用的热电偶均需进行严格的热处理。
一般新焊接的热电偶，应进行退火处理，即先将热电偶升高温度，再使其慢慢冷却，直至常温。
3. 热电偶温度计的校证。
在三根硬质玻璃试管中，分别加入约40 g纯Sn粒、40 g纯Pb粒及5 g苯甲酸，再在Sn与Pb上装少量硅油，以免高温时金属被氧化。
在另两支硬质小玻管中亦放入少量硅油再置于Sn及Pb粒试管中，以便插测温热电偶之用。
另取一支硬质小玻管，加入少量硅油后置于苯甲酸试管中。
图14.3 热电偶定点校正装置图1-双振开关；2-调压器；3-内加热丝；4-加热保温电炉；5-外加热丝；6-镍铬丝；7-考铜丝；8-冰水浴；9-记录仪将盛装苯甲酸的试管置于加热保温电炉中，热电偶温度计的热端插入其中的小玻管中(注意插到底部)。