热电偶温度计的制作与校正

热电偶温度计的制作与校正

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校正方法

3．掌握电位差计的原理和使用方法

1. 热电偶原理

将两种不同材质的金属导线连接成闭合回路，如果两接点的温度不同，由于金属的热电

效应，在回路中就会产生一个与温差有关的电动势，称为温差电势。在回路中串接一毫伏表，

就能粗略地测出温差电势值。如下图：

温差电势的大小只与两个接点的温差有关，与导线的长短粗细和导线本身的温度分布无

关。这样一对导线的组合就称热电偶温度计。简称热电偶。

实验表明，在一定温度范围，温差电势E与两接点的温度T

, T存在着函数关系E=F(T, 00

T), 如果一个接点T（通常指冷端）的温度保持不变，则温差电势就只与另一个接点T（通0

常指热端）的温度有关，即E=F(T) ，当测得温差电势后，即可求出另一个接点（热端）的

温度。

为了增加温差电势，提高测量精度，可将几个热电偶串联成热电堆，如下图：热电偶示意图热电堆示意图 2、热电偶的标定

将热电偶做为温度计，必须先将热电偶的温差电势与温度值T之间的关系进行标定。

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一般不用内插式计算，而是用实验方法，用表格或T-E（或E-T）特性曲线形式表示。标定

1方法，一般采用：?固定点法，即测量已知沸点或熔点温度的标准物质在沸点或熔点时的温

2差电势值。 ?标准热电偶法，将待标热电偶与标准热电偶一起置于恒温介质中，逐点改变

恒温介质的温度，待热电偶处于热平衡状态下测出每一点的温差电势。热电偶的T-E特性曲线如下图：

3、热电偶的分类

热电偶的种类繁多，各有其优缺点。可根据不同的用途选择不同型号的热电偶。目前我

国已经标准化的常用商品热电偶，有以下几种

0热电偶分类型号新分度号旧分度号使用温度C

长期短期

铂铹---铂 WRLB S LB---3 1300 1600 10

铂铹---铂铹WRLB B LL---2 1600 1800 306

镍铬---镍硅 WRLB K EU---2 1000 1300 镍铬---考铜 WREA T EA---2 600 800

直流电位差计 1台恒温水浴 1套

隔离变压器（1KVA 30V公用） 2台钢丝钳 1 把

绝缘套管 2根电偶丝公用

硼砂公用硅油公用

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。

刚焊接的热电偶存在内应力，金相结构不符合要求，使用过程中会导致温差电势不稳定，

结果重显性差。精密测量用的热电偶必须进行严格的热处理，消除内应力。2．热电偶的校正

将热电偶的两端分别插入盛有少许硅油的玻管中，然后将一支玻管（冷端）插入盛有冰

水的保温瓶中，另一支玻管（热端）插入恒温水浴中。调节恒温水浴的温度，在室温至80

0C

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之间均匀地取六个不同温度的点，用电位差计分别测出各温度点的电动势。

__1．根据测得不同温度时的温差电势值，作热电偶的TE特性曲线。

____2．根据热电偶的TE特性曲线，写出曲线的函数类型，用图解或最小二乘法求出TE之

间的函授关系式T=F(E)。

1．为什么热电偶可以做为温度计？

2．热电偶温度计与普通温度计测温各有什么优缺点?

3．如何确定热电偶的正负极？

4．电位差计作为第三种导体接入热电偶的两种导体之间，为什么对测量结果无影响？

温州大学物化实验室编

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