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）。

A

A

B A B

B

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 E

A

t △t

B

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。

③检查线路无误后，启动油浴，调节到所规定的温度（从10℃开始），待稳定后，拨动转换开关，按编号的号码分别测定每支热电偶所产生的热电势，做好记录（温度由标准温度计指示，热电势由电位差计指示）。

④改变油浴温度（间隔10℃），再测定各热电偶的热电势。如此重复调节水温，做出10种温度下各热电偶的热电势，记录整理。

⑤断开电源，恢复实验前状态，将记录的实验数据绘制热电偶分度E～t曲线

思考题：

1.热电偶温度计测温原理是什么？

基于热电现象，不同导体A、B连在一起构成闭合电路，接点温度不同时，会产生热电效应。测量时，一端置于温度场内感受温度，称测量端，另一端置于恒温状态中，称为参考端。

2.如果实验过程中由于传热，冰瓶温度不是0℃时应如何处理数据？

在实验过程中，冰瓶（恒定）温度不是0℃时，而是某一中间温度T

N

，仪表指示的热

电偶值为E

AB （T，T

N

）,E(T

N

，T

)可分别从分度表中查得，二者相加得E

AB

（T，T

）按

该电势值再查表，可得测两端温度T的大小。

3.分析实验误差和误差原因。

实验误差原因：焊接材料有残留部分，使电极测量产生偏差，水浴温度不均匀造成显示热电势不稳定。

2

3 热电偶制作与标定实验记录表

(mV)E

7

6 5 4 3 2 1 0

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110(t ℃)

E —t 曲线