热电偶实验-教案

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实验四 热电偶的校验

一．实验目的

（1） 掌握热电偶的校验及分度。

（2） 应用比较法求得被校验热电偶的电势—温度关系曲线，并与同类型标准化热电偶的热电特性

相比较。确定在一定测量范围内的，由于热电特性的标准化而产生的误差。

（3） 观察工业用热电偶的结构，获得有关的感性知识。 （4） 学会熟练使用电位差计。 二 仪器与设备

管式电加热炉，温度控制仪，标准热电偶，被校热电偶，电位差计，冰点恒温瓶。 三 实验说明

（1） 热电偶的校验有两种方法。一是定点法，就是使用国际使用文标规定的定点进行定点校验。这种方法的精确度高，但设备复杂，只有对基准铂铑10-铂热电偶分度时才用。另一种是比较法，它常用于校验工业用和实验室用热电偶。一等铂铑10-铂热电偶是用比较法进行校验的。比较法是最常用的热电偶校验方法，本实验就是用比较法进行的。

（2）比较法校验热电偶是通过标准热电偶和被校热电偶测量同一稳定对象的温度来进行的。本实验采用管式电炉作被测对象。用温度控制器（以下简称温控器）使电炉温度自动地稳定在设定值上。 （3）用比较法校验时，必须保证两只热电偶的热端温度保持一致，为此需要把热电偶的保护套管卸去，将两只热电偶的热端用镍铬丝卷扎在一起，插入到管式电炉的2/3深处，再将管式电炉的炉口用硅酸铝封堵，以防外界冷空气进入电炉导致炉温波动。本实验使用一只去掉保护套管的热电偶作为标准热电偶来校验未去掉保护套管的热电偶。 四 实验步骤

（1）把实验装置按图接好线后，暂时不合上220伏电源。设定好温控仪的第一个校验点，在设定校验点时，先不要一下子就设定在实验点，设定点要分阶段逐渐上升，并且将可控硅电压调节器的“电源开关”拨到“关”的位置，调节电位差计的测量零点，全面检查整套装置的接线，经指导老师同意后合上220伏电源开始试验。

（2）打开可控硅电压调节器的电源开关，分阶段调节设定点温度。待到炉温在设定点稳定3-4min，

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就可以开始读标准热电偶和被校热电偶的热电势值和温度值。

（3）如果在读数过程中电炉的温度会有微小变化而稳定不下来，因此一个温度校验点的读数不能只进行一次，通常需反复读四次。在整个读数过程中热电偶热端的温度（即炉温）变化不应超过5℃。如果读数过程中发现温度变化超过5℃，则应该继续测试，直到五个连续的标准读数之间的最大差值不超过5℃为止。测量结果记录在表格里。

（4）取得一个温度校验点的读数后，调整温控器，使炉温升高到第二个温度校验点，进行第二点的读数。本实验的测量温度最高达1300℃，取百位整数，共取三个校验点。 （5）做完试验后进行实验设备的整理和恢复。

管式电炉

标准热电偶被校热电偶

电位差计控温热电偶

温度电压调整器手动旋钮 显示设定旋钮PV电源开关SV 冰点恒温瓶

温度控制仪

五 注意事项 （1）注意热电偶的极性。如果被校热电偶极性与相连的电位差计接线端子的极性相反，则测量电势为负，应在接线端子上对换接线。如果温控热电偶极性接反，则温度指示调节仪的指针向负方向移动。

（2）一定要保证冰点恒温瓶中的温度为0℃。

（3）从热电偶冷端到电位差计要用铜线连接，不能用补偿导线连接。 （4）要在温控仪温度稳定在一点3-4Min后，才能进行读数。 六 思考题

（1）为什么从热电偶冷端到电位差计要用铜线连接？如果用补偿导线连接，会产生什么后果？ （2）如何判断热电偶电极的正负？

（3）如果标准热电偶和被测热电偶的读数差别较大，试分析原因。 （4）可以利用什么方法来检查两只热电偶热端的温度是否一致？ 校验记录数据

读数序号 标 准 热 电 偶 读 数 被 校 热 电 偶 读 数 校验点序号 1 2 3 4 平均 1 读数 2 3 4 平均读数 400℃

温度 （℃）

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电势 （mV） 600℃ 温度 （℃） 电势 （mV） 800℃ 1000℃ 温度 （℃） 电势 （mV）

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1.掌握热电偶的校验及分度。 2.应用比较法求得被校验热电偶的电势—温度关系曲线，并与同类型标准化热教 学 目 电偶的热电特性相比较。确定在一定测量范围内的，由于热电特性的标准化而 产生的误差。 的 与 要 求 3.观察工业用热电偶的结构，获得有关的感性知识。 4.学会熟练使用电位差计。 本 课 重 重点：１．掌握热电偶的校验及分度； 难点：１．学会熟练使用电位差计。 点 与 难 点 次序 1 2 安全教育 实训目的 内 容 课 3 仪器与设备 4 5 6 7 8 9 10 11 12 实验说明 热电偶的校验有两种方法 比较法校验热电偶 实验步骤 注意事项 思考题 小结 堂进程