热电偶温度计的标度
热电偶的分度表
结点产生热电势的微观解释及图形符号
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。自由电子将从密度大的金属 A扩散到密度小的金属B,使A失去电子带正电,B得 到电子带负电,从而产生热电势。
本教材的附录D列出了工业中常用的镍铬镍硅(K)热电偶的分度表。
如何利用热电偶的分度表
假设热电偶的冷端温度
为0C,请根据本教材p317的 附录E——工业中常用的镍 铬-镍硅(K)热电偶的分度 表,查出-100C 、0C、 100C 时的热电势。
数字式温度表
温度上限设定值 温度上限值设定键
K热电偶 的分度表
EAB(t,0C)=EAB(t,t0)+EAB(t0,0C)
计算修正法举例
K热电偶测 温电路中,热电
极 A、B直接焊 接在钢板上,
A ’ 、B’ 为补偿
导线,Cu为铜
导线,已知接线 求:1)冰瓶的温度t 2;2)将热电极直
盒1 的温度
接焊在钢板上是应用了热电偶的什么定
t1=40C,冰瓶 律?3)当Ux=29.9mV时,估算被测点温
A+
T
自由 电子
B
eAB( T )
热电动势由接触电动势和温差电动势两部分组成
接触电动势
eAB (T
)
kT e
ln
nA nB
K——玻尔兹曼常数, nA、nB热电极材料A、B自由电子密度
EAB (T、T0 )
eAB (T
)
eAB (T0 )
kT e
热电偶的单位
热电偶的单位热电偶是一种常用于测量温度的传感器,它能够将温度转化为电信号。
热电偶的单位是摄氏度/伏,用来表示热电偶所产生的电压与温度之间的关系。
本文将从热电偶的原理、应用以及单位的意义等方面进行介绍。
一、热电偶的原理热电偶的原理基于热电效应,即当两种不同金属的接触处存在温度差时,会产生电势差。
这是因为不同金属的电子在温度差下会发生电子迁移,从而形成电势差。
热电偶通常由两种金属线材组成,它们被焊接在一起形成一个回路。
当热电偶的一端暴露在需要测量的温度区域时,温度差就会造成电势差产生。
通过测量电势差的大小,可以推算出被测温度的值。
二、热电偶的应用热电偶广泛应用于各个领域的温度测量,特别是在工业控制和实验室测试中。
由于热电偶具有结构简单、响应速度快、耐高温等优点,因此被广泛使用。
在工业领域,热电偶常用于监测和控制各种生产过程中的温度,如炼油、化工、冶金等行业。
在实验室中,热电偶常被用来测量各种物质的温度,如液体、气体、固体等。
三、热电偶单位的意义热电偶的单位是摄氏度/伏,表示每伏特电势差所对应的温度变化。
这个单位的意义在于,通过测量电势差的大小,我们可以推算出被测温度的值。
对于热电偶来说,单位的准确性和可靠性非常重要。
只有准确的单位才能保证测量结果的可信度。
因此,热电偶的单位不仅仅是一个表示,更是对于温度测量结果的保证。
四、热电偶的使用注意事项在使用热电偶进行温度测量时,需要注意以下几点:1. 确保热电偶的接点良好,避免接触不良或松动导致测量误差;2. 防止热电偶的线缆受到机械振动或拉扯,以免损坏;3. 注意热电偶的测量范围,避免超出其额定温度范围;4. 定期校准热电偶,以确保测量结果的准确性。
总结:热电偶作为一种常用的温度传感器,具有广泛的应用领域。
它通过测量温度差产生的电势差来推算被测温度的值。
热电偶的单位摄氏度/伏表示每伏特电势差所对应的温度变化。
这个单位的准确性和可靠性对于温度测量的准确性至关重要。
热电偶温度计标度实验报告
热电偶温度计标度实验报告热电偶是一种用来测量温度的常用仪器,多用于工厂和实验室。
热电偶可用来测量热液体、热气体、表面温度和容器内温度等。
本报告主要讨论热电偶温度计标度实验,包括标准化热电偶的准备工作、热电偶标度的基本原理、热电偶标度实验的执行过程和实验结果的分析。
一、准备工作1.备实验设备:热电偶温度计、温度探头、温度控制终端、样品玻璃杯、可调整加热器和水冷却装置。
2.备实验条件:样品玻璃杯中应装满可用的热水,预热水温由温度控制终端调节,待温度稳定后,热电偶应深入水中测量温度,水温控制范围应在25-150℃之间进行实验。
3.备实验参数:实验中使用专用热电偶,温度探头长度应控制在2-3米,预热水温应在25-150℃之间每隔10℃进行调节,每个温度值测试3次,实验可采用“三点标度”的基本原理。
二、热电偶标度的基本原理“三点标度”是热电偶标度的基本原理。
它工作的基本过程是将热电偶和温度探头连接在一起,将温度探头放置于预热水池中,再给温度控制终端设置三个不同的温度值,让热电偶探测到的温度数值与预设的三个温度值相符,从而实现热电偶的标度。
三、热电偶标度实验的执行过程1.备材料:首先准备好实验所需的各种材料,如温度探头、温度控制终端、样品玻璃杯和可调整加热器等,并将它们连接在一起;2.水温度调节:将热水温度逐渐升高,控制在25-150℃之间,每隔10℃调节一次,直到温度稳定为止;3.定温度:在热水温度稳定的情况下,给热电偶和温度探头设置三个不同的温度值,并调节到探头深入水中测试的温度,观察热电偶探测到的温度值是否与预设的三个温度值相差无几;4.验结果分析:将测试结果记录下来,并通过数据分析得出标度实验的精确值,判断测量结果是否符合标准。
四、实验结果分析实验中,热电偶和温度探头设置的三个温度值应分别与预设的三个温度值进行比较。
经过测试,实验结果表明,热电偶探测的温度值偏差值与预设的值在±2℃范围内,测试结果满足标度实验要求,说明热电偶的标度精度较高。
热电偶温度计的等级
热电偶温度计的等级1. 简介热电偶温度计是一种常用的温度测量设备,通过测量热电偶产生的电压来确定被测温度。
根据其精度和可靠性,热电偶温度计被分为不同的等级。
2. 等级标准热电偶温度计的等级标准是根据检定的精度和误差范围确定的。
目前国际上广泛使用的等级标准有IEC 60584-2和ASTM E230。
2.1 IEC 60584-2等级标准IEC 60584-2是国际电工委员会制定的热电偶温度计的等级标准。
根据该标准,热电偶温度计被分为四个等级:标准、次精确、精确和特精确。
不同的等级对应不同的精度和误差范围。
2.2 ASTM E230等级标准ASTM E230是美国材料和试验协会制定的热电偶温度计的等级标准。
根据该标准,热电偶温度计被分为六个等级:特高精度、超精度、精确、次精确、不准确和特不准确。
不同的等级对应不同的精度和误差范围。
3. 等级对精度的影响热电偶温度计的等级决定了其精度和测量误差范围。
一般来说,等级越高的热电偶温度计精度越高,测量误差范围越小。
4. 等级的选择与应用在使用热电偶温度计进行温度测量时,需要根据具体的应用场景选择合适的等级。
一般来说,要根据被测温度范围、测量精度要求、使用环境等因素进行综合考虑。
如果需要高精度的温度测量,可以选择等级较高的热电偶温度计。
5. 等级验证和校准为确保热电偶温度计的可靠性和精度,需要进行等级验证和校准。
等级验证是通过将热电偶温度计与已知温度源进行比对来确定其等级的过程。
校准是根据已知温度源的测量结果对热电偶温度计进行调整,以提高其测量精度。
5.1 等级验证方法常用的热电偶温度计等级验证方法包括双点法、多点法和差值法。
双点法是将热电偶温度计分别与两个已知温度源进行比对,通过计算偏差或误差来确定其等级。
多点法是将热电偶温度计与多个已知温度源进行比对,通过插值或拟合曲线来确定其等级。
差值法是将热电偶温度计与其它已知等级的热电偶温度计进行比对,通过差值计算得出其等级。
tc热电偶参数
tc热电偶参数
热电偶是一种温度传感器,其参数包括:
1. 温度测量范围和允差:热电偶可测量温度的范围和允许误差与热电偶的分度号密切相关。
例如,K分度号的温度范围是0\~1200度,允许误差为
±25度;T分度号的温度范围是-200\~400度,允许误差为±3度;J分度号的温度范围是-40\~750度,允许误差为±4度;E分度号的温度范围是0\~900度,允许误差为±5度;R分度号的温度范围是500\~1750度,允许误差为±15度;S分度号的温度范围是500\~1750度,允许误差为±15度;B分度号的温度范围是500\~1800度,允许误差为±15度;N分度号的温度范围是-100\~1300度,允许误差为±45度。
2. 热响应时间:在温度出现阶跃变化时,热电偶的输出变化至相当于该阶跃变化的50%所需要的时间称为热响应时间,用τ表示。
3. 公称压力:一般是指在工作温度下保护管所能承受的静态外压而不破裂。
实际上,允许工作压力不仅与保护管材料、直径、壁厚有关,还与其结构形式、安装方法、置入深度以及被测介质的流速和种类等有关。
4. 最小置入深度:最小置入深度应不小于其保护管外径的8\~10倍(特殊产品例外)。
5. 绝缘电阻(常温):常温绝缘电阻的试验电压为直流500±50V,测量常温绝缘电阻的大气条件为温度15\~35℃,相对湿度80%,大气压力
86\~106KPa。
如果需要更具体的信息,建议查阅相关文献或咨询专业人士。
热电偶温度计的标度
实验2.10 热电偶温度计的标度14级弘毅班2014301020106 谭善塞贝克(Seebeck)效应,又称作第一热电效应,它是指由于两种不同电导体或半导体的温度差异而引起两种物质间的电压差的热电现象。
利用塞贝克效应,可制成温差电偶(即热电偶)来测量温度。
热电偶是温度测量仪表中常用的测温元件,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。
各种热电偶的外形常因需要而极不相同,但是它们的基本结构却大致相同,通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要部分组成,通常和显示仪表、记录仪表及电子调节器配套使用。
一、实验目的1.了解热电偶温度计。
2.“铜—康铜”热电偶温度计的标度。
二、实验仪器“铜-康铜”热电偶,恒温水浴,冰水瓶,电炉,烧杯,毫伏表,水银温度计。
热电偶温度计的组成:热电偶、测量仪表、连接导线1.图1是实验装置示意图“铜-康铜”热电偶的一个接点(冷端)放在盛有冰水混合物的杜瓦瓶中,使该接点维持在恒定的0℃。
另一接点(热端)放在A盘小孔中。
升温由它的加热器来实现,当手动加热时,将控制方式置“手动”,然后切换加热控制开关。
或将控制方式置“自动”,然后由PID 设定温度自动控制温度。
2.铜-康铜热电偶温度差为100℃时,其温差电动势约4.0mV,若精度要求不高,可直接用20mV数字电压表代替UJ-36型携带式直流电位差计。
3.在下面板“信号输入”与“指示灯”之间,仪器提供了对“Ⅰ”“Ⅱ”输入的信号作高精度测量的电位差计接口。
当使用该接口时,内接数字电压表会自动断开。
UJ-36型携带式直流电位差计的使用简述:电位差计的工作原理是用滑线电阻上产生的已知压降来补偿热电偶产生的热电动势,测量精度较高,仪器使用方法如下:(1)将被测电压(或电动势)接到“未知”接线柱上。
(2)把倍率开关旋到“X0.2”的位置上,这时仪器内部电源已接通,稍待片刻即可调节“调零”旋钮,使检流计指针指零。
多点热电偶温度计相关介绍
型柴油机汽缸以及总排气管的温度。
1c07f0cb×107×92 ㎜
一样的,比如说:农村没有四个轮子的小汽车,没有带红绿灯的大马路,没有都
4)毫伏指温计基本误差:±1.5% 5)重量:WRF11C 毫伏指温计 3.5 ㎏ WRF22C 毫伏指温计 4 ㎏接线盒 3.2 ㎏
6)热电偶基本误差:符合 JJG35196 7) 毫 伏 指 温 计 外 接 电 阻 :
10±0.1Ω。(包括热电偶、补偿导
线、补偿热电偶、电缆及平衡电阻之和)。
一样的,比如说:农村没有四个轮子的小汽车,没有带红绿灯的大马路,没有都
多点热电偶温度计采用双金属温度计、热电 偶或热电阻一体化温度变送的方式,既满足现场
测温需求,亦满足远距离传输需求,可以直接测
量各种生产过程中的-80-+500℃范围内液体、蒸
多点热电偶温度计相关介绍 1)毫伏指温计的总误差(分度误差和环境温
度变化影响误差)在环境温度 0+60℃时不应超过
读数上限值的±(1.5+0.08|t|)%。
2)成套温度计基本误差:±2.5% 3) 外 型 尺 寸 : 毫 伏 计 :
294×210×127
气和气体介质以及固体表面测温。 用途:用于测量各种温度物体,测量范围极
大,远远大于酒精、水银温度计。它适用于炼钢
炉、炼焦炉等高温地区,也可测量液态氢、液态
一样的,比如说:农村没有四个轮子的小汽车,没有带红绿灯的大马路,没有都
温度的电测法-热电偶的定标和测温[001]PPT课件
转盘读数,即得到热端在该温度时的温差电动势Ex, 共测8~10组数据。
5、定标
以温度 t 为横坐标,温差电动势 Ex 为纵坐标,绘
出Ex-t 定标曲线,并用图解法求出 Ex=C(t-t0 )中的C
值.
10
6、测温 将热电偶热端悬空置于实验室内空气中
,测量温差电动势,从热电偶的定标曲线 上查出实验室温度,并与水银温度计测得 的结果进行比较。
图4 工作电路
再将S与Ex相接,固定R (IAB不 变),调节C点位置,使检流计示 数为零,可得EExx的值IA:Bl'ACll'A AC CES
电势差计中,ES/lAC是定值,将l‘AC 相对ES/lAC定标的 结果直接标在刻度盘上,即可直观读出Ex值。
6
4.热电偶的测温
得出热电偶的Ex(t) -t 定标曲线后,只要测出待测条
2、校正工作电流
根据实验室提供的标准电池电动势值,置RS于 相应位置,旋K1至“×1”、 K2至“标准”,依次调 节Rn,使检流计指针指“零”,电位差计即达到补 偿状态IAB=ES/lAC 。
3、测量练习
将冰块放入冷端部分的保温杯(约
1 2
杯)中,加少量
自来水形成冰水混合物;热端置于空气中,旋K2至热
偶定标曲线,测量时便可根据测得的温差电 动势来求得被测温度。
t
图2
3
2.热电偶的定标
热电偶的定标就是用实验方法,找出热电偶两端温度差 与温差电动势的对应关系曲线.
根据温度给定方法和测定方法不同,热电偶的定标方法 分为纯物质定点定标法和比较定标法等.
这里仅介绍比较定标法: 将热电偶冷端置于冰水混合物中,热端置于热水中,让 其自然冷却,用水银温度计测量其温度,同时用电位差计测 出热电偶对应温差时的温差电动势,以一定温度间隔进行多
常用热电偶分度号含义以及测温范围
常用热电偶分度号含义以及测温范围一、(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。
它的物理,化学性能良好,热电势稳定性及在高温下抗氧化性能好,适用于氧化性和惰性气氛中。
由于S型热电偶具有优良的综合性能,符合国际使用温标的S型热电偶,长期以来曾作为国际温标的内插仪器,“ITS-90”虽规定今后不再作为国际温标的内查仪器,但国际温度咨询委员会(CCT)认为S型热电偶仍可用于近似实现国际温标。
S型热电偶不足之处是热电势,热电势率较小,灵敏读低,高温下机械强度下降,对污染非常敏感,贵金属材料昂贵,因而一次性投资较大。
二、(R型热电偶)铂铑13-铂热电偶铂铑13-铂热电偶(R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(RP)的名义化学成分为铂铑合金,其中含铑为13%,含铂为87%,负极(RN)为纯铂,长期最高使用温度为1300℃,短期最高使用温度为1600℃。
R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。
其物理,化学性能良好,热电势稳定性及在高温下抗氧化性能好,适用于氧化性和惰性气氛中。
由于R型热电偶的综合性能与S型热电偶相当,在我国一直难于推广,除在进口设备上的测温有所应用外,国内测温很少采用。
1967年至1971年间,英国NPL,美国NBS和加拿大NRC三大研究机构进行了一项合作研究,其结果表明,R型热电偶的稳定性和复现性比S型热电偶均好,我国目前尚未开展这方面的研究。
R 型热电偶不足之处是热电势,热电势率较小,灵敏读低,高温下机械强度下降,对污染非常敏感,贵金属材料昂贵,因而一次性投资较大三、(B型热电偶)铂铑30-铂铑6热电偶铂铑30-铂铑6热电偶(B型热电偶)为贵金属热电偶。
热电偶的分度表
6.887
6.991
7.096
7.202
7.038
7.414
7.521
7.628
7.736
1300
7.845
7.953
8.063
8.172
8.283
8,393
8.504
8.616
8.727
8.839
1400
8.952
9.065
9.178
9.291
9.405
9.519
9.634
9.748
9.863
14.610
14.731
14.852
14.973
15.094
15.215
15.336
15.456
1500
15.576
15.697
15.817
15.937
16.057
16.176
16.296
16.415
16.534
16.653
1600
16.771
16.890
17.008
17.125
17.243
17.360
100
4.277
4.749
5.227
5.712
6.204
6.702
7.207
7.718
8.235
8.757
200
9.268
9.820
10.360
10.905
11.456
12.011
12.572
13.137
13.707
14.281
300
14.860
15.443
16.030
12.776
12.892
90国际温标通用热电偶分度表手册
90国际温标通用热电偶分度表手册摘要:1.引言2.国际温标通用热电偶分度表的背景与概念3.国际温标通用热电偶分度表的应用领域4.国际温标通用热电偶分度表的详细内容4.1 热电偶的原理4.2 热电偶的类型与分度表4.3 热电偶的测量范围与精度5.国际温标通用热电偶分度表的使用方法6.国际温标通用热电偶分度表的注意事项7.总结正文:【引言】在工业生产和科学研究中,温度的测量与控制是至关重要的环节。
国际温标通用热电偶分度表作为一种常用的温度测量工具,对于准确测量温度有着至关重要的作用。
本文将对国际温标通用热电偶分度表进行详细介绍。
【国际温标通用热电偶分度表的背景与概念】国际温标通用热电偶分度表是根据国际温标制定的,用于将热电偶的电势差转换为温度的表格。
热电偶是由两种不同材料的导线组成,其连接点在温度变化时产生热电势差。
通过测量这个热电势差,我们可以得到相应的温度值。
【国际温标通用热电偶分度表的应用领域】国际温标通用热电偶分度表广泛应用于各个领域,如工业生产、科学研究、医疗设备等需要精确测量温度的场合。
【国际温标通用热电偶分度表的详细内容】【热电偶的原理】热电偶的工作原理是基于热电效应,即两种不同材料在连接处由于温度差异产生热电势差。
这个热电势差可以通过测量电路进行转换,从而得到温度值。
【热电偶的类型与分度表】热电偶分为多种类型,如K 型、J 型、T 型等。
每种类型热电偶的分度表都有其特定的温度范围和精度。
在国际温标通用热电偶分度表中,我们可以找到各种类型的热电偶分度表。
【热电偶的测量范围与精度】国际温标通用热电偶分度表中,热电偶的测量范围从-200℃至+1600℃,精度可以达到±0.5℃或更高。
【国际温标通用热电偶分度表的使用方法】使用国际温标通用热电偶分度表时,首先需要根据实际测量需求选择合适的热电偶类型。
然后,根据热电偶的类型和测量范围,查找对应的分度表。
接着,通过测量热电势差,查表得到对应的温度值。
热电偶温度计的制作与标定
热电偶温度计的制作与标定实验学时:4实验类型:设计实验要求:选修一、实验目的:(1)了解热电偶的测温原理;(2)掌握设计制作热电偶的温度计一般技能;(3)掌握热电偶温度计的标定方法;(4)学会使用热电偶温度计进行实际测量温度及数据处理。
二、实验内容制作一根热电偶温度计再给以标定,并用该热电偶温度计进行实际测量温度。
三、热电偶温度计工作原理热电偶温度计具有结构简单、测量范围宽,准确度高,热惯性小、输出的电信号便于远传或信号转换等优点,所以目前应用十分广泛.图1—1图1-1热电偶测量温度的基本原理是热电效应(或温差效应),将两种不同材料的导体首尾相连接成闭合回路,如图1-1所以。
如两接点的温度不等,则在回路中就会产生热电动势,这种现象称之为热电效应(这一热电现象早在1821年就由塞贝克发现的,所以这一现象也称塞贝克效应)。
热电偶就是由两种不同的金属材料焊接而成。
使用时通常将一端(参考端)保持在一定的恒定温度(如0℃或100 ℃),当对另一端(测量端)加热时,在接点处有热电势产生。
如参考端温度恒定,其热电势的大小和方向只与两种金属材料的特性和测量端的温度有关,而与热电偶的粗细和长短无关。
当测量端的温度改变后,热电势也随之改变,并且温度和热电势之间有一固定的函数关系,利用这个关系就可以测量温度。
接触电势差的大小和相接处的两种金属的性质及接触处的温度有关,当量两种不同的材料的金属想成闭合回路时,按上述接触电势差的性质可以判定,,若两接触处的温度分别为T 和0T 时,闭合回路的电动势为)/()(/0b a n n Ln T T e k E -= 若0T T 不等于,则E 不等于0,这种电动势称为温差电动势。
在实际中,给出来的温差电动势都用下式表示:.........)()(200+-+-=t t b t t a E 式中,a,b.....是常数,称为温差系数,表示温差为C 01时的电动势,其大小取决于组成热电偶的材料;0t t 和是接触处的摄氏温度,0T 为冷端温度,T 为热端温度在温差不太大的情况下,可近似为:)(0t t a E -=可见,若常数和冷端温度已知,只要侧得温度电动势,就能得到热端温度(热端也称做测温端)三、热电偶温度计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。
k型热电偶 its90计算方法
K型热电偶ITS90计算方法热电偶是一种常用的温度传感器,能够将温度转换为电压信号。
K型热电偶是其中一种类型,广泛应用于工业和科学研究领域。
ITS90是国际温度标度的一部分,提供了一种准确计算热电偶温度的方法。
本文将介绍K型热电偶ITS90计算方法,帮助读者了解如何准确测量温度。
1. K型热电偶简介K型热电偶是一种由铜镍合金制成的热电偶,其温度范围通常在-200℃至1250℃之间。
它具有良好的线性特性和稳定性,能够适应多种测温环境。
K型热电偶广泛应用于冶金、化工、电力等行业,用于测量工艺温度、炉温和热处理温度。
2. ITS90标准ITS90是国际温度标度的一部分,提供了一种准确计算热电偶温度的方法。
其基本原理是利用热电偶的温度-电压特性曲线和国际温标下的标准温度值进行匹配,从而得出热电偶的实际温度。
3. K型热电偶ITS90计算方法步骤以下是K型热电偶ITS90计算方法的步骤:3.1. 根据热电偶的温度-电压特性曲线,测量热电偶产生的电压信号。
3.2. 将测量得到的电压值与ITS90标准表中的对应数值进行比较,从而得出热电偶温度。
3.3. 根据热电偶的实际使用环境和特性,对计算得到的温度值进行修正,以得到更准确的温度测量结果。
4. K型热电偶ITS90计算方法的注意事项在使用K型热电偶ITS90计算方法时,需要注意以下几点:4.1. 选用合适的测温仪器和测量方法,保证对热电偶电压信号的准确测量。
4.2. 确保选用的ITS90标准表和计算方法与实际使用的热电偶型号和规格相匹配,以避免温度测量误差。
4.3. 在测量过程中,注意环境温度对热电偶温度测量的影响,选择合适的补偿方法进行修正。
5. 结语K型热电偶ITS90计算方法是一种准确测量热电偶温度的重要方法,能够帮助用户得到精准的温度测量结果。
正确使用该方法,并结合实际使用环境和要求,可以有效提高温度测量的准确性和稳定性,满足不同行业对温度监测的需求。
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热电偶温度计的标度
一、实验目的
1.了解热电偶温度计。
2.“铜—康铜”热电偶温度计的标度。
二、实验仪器
1.“铜—康铜”热电偶
2. 保温杯
3. YBF-2导热系数测试仪
(可直接用数字电压表
或UJ-36直流电位差计)
图1
仪器描述
1. 图1是实验装置示意图
“铜-康铜”热电偶的一个接点(冷端)放在盛有冰水混合物的杜瓦瓶中,使该接点维持在恒定的0℃。
另一接点(热端)放在A 盘小孔中。
升温由它的加热器来实现,当手动加热时,将控制方式置“手动”,然后切换加热控制开关。
或将控制方式置“自动”,然后由PID 设定温度自动控制温度。
2. PID 控温(详见附录一)
PID 智能温度控制器是一种高性能、高可靠性的智能型调节仪表,广泛应用于机械化工、陶瓷、轻工、冶金、石化、热处理等行业的温度、流量、压力、液位等的自动控制系统。
3. 铜-康铜热电偶温度差为100℃时,其温差电动势约
4.0mV ,若精度要求不高,可直接用20mV 数字电压表代替UJ-36型携带式直流电位差计。
4.在下面板“信号输入”与“指示灯”之间,仪器提供了对“Ⅰ”“Ⅱ”输入的信号作高精度测量的电位差计接口。
当使用该接口时,内接数字电压表会自动断开。
UJ-36型携带式直流电位差计的使用简述:
电位差计的工作原理是用滑线电阻上产生的已知压降来补偿热电偶产生的热电动势,测量精度较高,仪器使用方法如下:
(1) 将被测电压(或电动势)接到“未知”接线柱上。
(2) 把倍率开关旋到“X0.2”的位置上,这时仪器内部电源已接通,稍待片刻即可调节“调零”旋钮,使检流计指针指零。
(3) 将开关“K ”扳向标准,调节多圈变阻器(R P ),使检流计指零。
(4) 将开关“K ”扳向“未知”,先调节滑线读数盘(0~10mV ),使检流计指零。
未知电动势按下式计算:
E=(步进盘读数+滑线盘读数)X0.2
(5)每次测量前要核对工作电流,即重复2和3中的指零调节。
为保护检流计,扳动开关“K ”时,只要看出指针偏转方向,就立刻使“K ”返回中间位置。
进行指零调节时,不可将“K ”扳住不放。
热紫铜板A 盘
三、实验原理
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做温标,摄氏温标是一种常用的温标,摄氏温标规定冰点(指纯水和纯水在一个标准大气压下达到平衡时的温度,而纯水中有空气溶解在内并达到饱和)为0℃;沸点(指纯水和水蒸气在蒸汽压为一个标准大气压下达到平衡时的温度)为100℃。
当温度改变时,物质的某些物理属性,如一定容积气体的压力,金属导体的电阻、两种金属导体组成热电偶的热电动势等,都会发生变化。
一般来说,任一物质的任一物理属性只要它随温度的改变而发生单调的、显著的变化,都可以选用做标志温度,即制作温度计。
将两种不同的导体接合成闭合回路,如图1所示,若接点“1”和“2”的温度不同,回路中将产生电动势,这个电动势就称为热电动势,这种现象称为热电效应,这两种不同的金属导体的组合就称为热电偶,或叫温差电偶。
热电偶温度计就是利用热电效应来测量温度的。
两种导体的材料固定以后,热电动势由接点的温度差所确定,即温差已知时,
为已知热电动势随之确定,反之亦然。
若我们把热电偶的一个接点放在温度T
的恒温物质(如冰水或大气)中,另一点放在待测温度T中(如图1所示),那么测量出热电动势E就可以决定待测温度T。
为了能够从测量热电动势E值中直接得出待测温度T值,必须对所用的热电偶测定其热电动势E与温度T的关系,这就是热电偶温度计的定标。
本实验是做“铜—康铜”热电偶温度计的定标。
在测定E-T关系时,采用摄氏温标规定的两个固定点,即溶冰点(0℃)和沸水点(100℃),再在0~100℃之间取若干温度点,给出0~100℃之间的E—T曲线。
热电偶具有结构简单,小巧、热容量小、测温范围宽等优点,因此被广泛用于生产和科学研究的测温和温度的自动控制中。
实用温标定义的固定点见表一
1968年国际实用温标(TPTS-68)定义的固定点
四、实验步骤
实验测定以下温度值时的热电势:
(1)水的冰点,即0℃,热电偶的热端应放在冰水瓶里;
(2)室温下水的温度,热电偶的热端放在盛水烧杯里;
(3)50.0℃左右,热电偶的热端放在A盘小孔里;
(4)PID控温在55.0℃、60.0℃、65.0℃、70.0℃、75.0℃,(由于PID显示温度已经过校准可代替标准水银温度计),再分别测出55.0℃、60.0℃、
65.0℃、70.0℃、75.0℃的热电势(可电压表读出,或电位差计测出);
电位差计测热电势,将“铜-康铜”热电偶接到电位差计UJ-36的“未知”接线柱上,热电偶的冷端和热端都放到冰水瓶中。
与此同时,应检查冰水瓶内的水面上是否有冰块。
如没有冰,应加冰。
时,E应为零,若仪器指示不为零按电位差计使用方法测量热电势E,当T=T
或超过最小分度一格以上者,应请教师处理。
一格以下者,记下这个读数,作为零点订正值。
1)把热电偶的冷端留在冰瓶内,把热端取出放A盘小孔中。
然后测量该温度下的热电动势E值.
2)打开YBF-2的电源进行加热,待温度达到100℃,读出电压(或用电位差计测量该温度下的热电动势E值)。
3)再调节温度(可PID自动控制将控制方式打至自动,操作方法详见附录一,反之手动)分别测量相应的热电动势E值。
4)测量完毕要将电位差计的倍率开关指向“断”,以切断仪器内部电源,检查并关闭YBF-2电源。
五、实验数据及处理
记录实验数据并进行处理。
六、思考题
如果测量温度T误差为ΔT,测热电动势E误差为ΔE,那么,在以E为纵坐标、T为横坐标的坐标图上,应如何表示这一对测量结果(Ε±ΔΕ,Τ±ΔΤ)?
七、习题
1.将测量结果用坐标绘制“铜-康铜”热电偶的E-t关系曲线。
2.测温物质应具有什么样的条件?热电偶符合这个条件吗?。