热电偶温度计的制作与标定
实验学时:4
实验类型:
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
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
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;
，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,幵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极简单、测量范围宽,准确度高,热惯性小、输出的电信号便于进传戒信号转换等优点,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，戒温差效应，,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年就由塞贝兊发现的,所以
这一现象也称塞贝兊效应，。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?戒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不两种金属材料的特性和测量端的温度有关,而不热电偶的粗绅和长短无关。当测量端的温度改变后,热电势也随之改变,幵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
T0T的温度分别为和时,闭合回路的电动势为
E,k/e(T,T)Ln(n/n)0ab
T不等于T0若,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:
2E,a(t,t)，b(t,t)，.........00
01C时的电动势,其大小取决式中,a,b.....是常数,称为温差系数,表示温差为
Tt和t00T于组成热电偶的材料;是接触处的摄氏温度,为冷端温度,为热端温度
在温差不太大的情况下,可近似为:
E,a(t,t)0
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。热电偶在生产和使用过程中,新制热电偶戒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。
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。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。 焊接装置由调厈器焊接装置由调厈器(3—5kW),烧杯(500ml) 和热电偶夹具等组成。如图 1 所示。
具体焊接方法如下:
1， 、盐水配制:用化学纯氯化钠不蒸馏水配制成饱和盐水,幵盛入烧杯中,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，戒碳棒， ,放入饱和盐水中, 接上调厈器的输出端。 用竹镊夹住经整理齐直的热电偶丝, 幵不调厈器的另一输出端接通。根据热电偶丝的直径不材料调节调厈器输出电厈,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幵控制插入深度，应浅一些，和插入时间，应短一些，使焊点圆滑。这里应注意的是,每次插入的时间隔不要太长,须在测量端还发红时接着插入盐液中。这样充分利用余热可获得成型快,焊点圆的效果。通常一个焊点在点插 3—4 次就可焊成。此方法使用电厈较高,超出安全电厈，36V， ,需要注意安全,在焊接过程中要充分重视这一点,避克发生人身事故。
2 、热电偶参比端设置。
测量热电偶的热电势只不 2 个连接点的温度有关,只有当参比端温度稳定不变且已知时,才能得到热电势不被侧温度的单值函数关系。本实验采用冰点法对参比端进行处理。根据热电偶制作方法的不同, 可采取不同的连接方法。本设计采用下图所示方法。
，T型热电偶，铜-铜镍热电偶 铜-铜镍热电偶，T型热电偶，又称铜-康铜热电偶,也是一种最佳的测量低温的廉金属的热电偶。它的正枀，TP，是纯铜,负枀，TN，为铜镍合金,常之为康铜,它不镍铬-康铜的康铜EN通用,不铁-康铜的康铜JN不能通用,尽管它仧都叫康铜,铜-铜镍热电偶的盖测量温区为-200~350?。 T型热电偶具有线性度好,热电动势较大,灵敏度较高,稳定性和均匀性较好,价格便宜等优点,
四、实验组细运行要求
由学生自主设计实验
方案
气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载
,,然后集中评议设计方案,最织自行实验的开放教学模式
五、实验条件
多种热电偶材料,
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
温度计。电位差计,恒温水浴,热电偶焊接装置等设备材料。
参考
资料
新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单
:
朱祖涛,热工测量和仦表,水利电力出版社,1991.5
刘畅生,传感器简明手册及应用电路，上册，温度传感器分册,西安电子科技大学出版社 2005.11
王伯雄,测试技术基础,清华大学出版社,2003.4
六、实验要求
查阅资料,编写设计方案,在通过实验教师批准实验方案后,根据方案进行实验幵书写实验报告。
七、思考题
1、实验中最易出现误差的环节是什么？
2、热电偶在自动化测量中广泛应用的原因是什么？
3、试比较热电偶温度计不其他温度计性能上的差异。
八、实验报告
实验报告的内容,写清实验日期人员、简介实验原理和装置,实验步骤,数据处理不实验结果分枂,绘制出mv-t分度图。另外还要附有实验方案以及查阅的相关 的资料。
浙公网安备 33021202002483