实验一 热电偶校验

南昌大学实验报告

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实验类型：■验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：

实验一热电偶校验

一、实验目的与要求

1. 观察工业用热电偶的结构，获得有关的感性认识。

2. 掌握热电偶校验（或分度）的方法。

3. 应用比较法求得被校验（或分度）热电偶的毫伏—温度的关系曲线。

4. 与同类型标准化的热电偶的热电性质比较，确定在一定的测量范围内，由于热电性质的非标准可能产生的误差。

5. 熟悉电位差计的使用。

二、实验主要设备

1. 标准热电偶（镍铬—镍硅K型热电偶）；

2. UJ37直流电位差计；

3. 热电偶校验装置（ROX-07），结构如图1所示；

图1 热电偶校验装置（ROX-07）外形

装置的主体为保温管式电炉。采用电子调温与数字显示控温，在炉膛内放有均热体，将标准热电偶与被校热电偶插入均热体内（注意均热体应放在炉膛中部）。

在电控箱上设有调温旋钮、电压指示表和温控表、测温表；数显温控表作为电炉的温度控制；测温表能检测热电偶的温度指示数值。琴键开关则用来对标准热电偶与被检热电偶温度显示的转换。

二、实验说明

1. 分度和校验

通过实验，并经过一定的数字处理，确定温度仪表的输出与温度间的关系，叫分度。

重新校核分度值正确与否，叫校验。

分度与校验又常统称为检定。

2. 热电偶检定的两种方法

⑴定点法：是指将温度仪表直接在国际温标规定的各点（定仪固定点和次级参考点）分度的一种分度方法，定点间温度与仪表输出量的关系根据公式进行插补。

定点法具有很高的精确度，但这种方法设备复杂，一般只使用于高级标准温度计的分度。

⑵比较法：是将被校温度计与高一等级的标准温度计置于同一均匀的温度场内，通过比较而进行校验（或分度）的一种方法。为此，恒温装置必须要有足够大的温度均匀区作为工作区域，而分度的准确性取决于标准温度计的精确度、恒温装置工作区的温度均匀度及装置的温度稳定度。

3. 比较法所用的标准热电偶应是标准的铂铑—铂热电偶，但在本实验中为了节约贵金属热电偶材料和防止铂铑—铂热电偶被污染，我们用事先校准过的镍铬—镍硅K型热电偶作为标准热电偶，其热电性质是已知的。

4. 比较法校验（或分度）热电偶是以标准热电偶和被校热电偶测量同一稳定对象来进行的。本实验中用校验装置中的管式检定炉作为被测对象，用高精度自动控制仪来控制炉温在各个恒定点上。

四、实验方法与步骤

1．用电源线将热电偶校验装置后面板上的插座连接。

2．用普通的热电偶做成的热电偶分别为“校1”和“校2”；将“校1”和“校2”放在管炉炉膛中心位；并将铠装热电偶接到标准端子上，另一端也放到管炉炉膛中心位。

3．把控温表档位拨到“设定”，用螺丝刀调节设定炉体加热的温度值（注意该温度值与实际温度的偏差较大，仅作参考），档位拨回到“测量”后，适当右旋恒温调节旋钮，炉体开始预热升温，当达到设定温度时，装置会自动跳闸停止炉体加热，保持炉体温度恒定。为延长炉体使用寿命，加压

调节不要开得过火。因绝对稳定是不容易控制的，应在基本稳定的条件下快速测定。

4．在炉体加热的同时，准备直流电位差计的调零。K在“断开”位置时先使检流表调零；滑盘调回0位置，将K扳向“标准”位置，调节“工作电流”旋钮，使检流表归零就可以开始热电势测量；测量时，将K扳向“测量”位置，调节滑盘位置，使检流表归零，此时滑盘上的读数即为所测热电势。

5．检定顺序（读取数据）

由低温向高温逐点升温检定。

在读值过程中热电偶的温度可能还有稍许的变动，因此在一个点上的读数不能只进行一次。通常对某一温度值的读数至少三次，依次按动转换按键开关，先读标准热电偶，再读被校热电偶，这样交替进行，最后读取标准热电偶的热电势结束。每次读值应尽量按相等时间间隔进行。整个读值过程热电偶工作端（热端）的温度变化不得超过5°C，也就是对镍铬—镍硅热电偶来说大约不超过0.2mV。如果在七个读数中发现温度变化超过5°C，建议继续测试，直至5个连续的标准读数不超过5°C为止。

按同样的方法在其它校验点，再重复测试。

五、实验数据的处理

1. 实验结束后，必须及时对实验数据进行分析，舍去那些显然由于不正确的测试而得到的结果，然后对每一点的读数取平均值。

2. 根据标准热电偶热电势的算术平均值，由该标准热电偶的刻度曲线（或附的表格）来确定相对应的温度，然后作出被校验热电偶的热电性质曲线。（由画图软件做出，附在实验报告后）。

3. 由被校热电偶热电性质曲线查出在200°C、300°C、400°C时的电势值，并列成表格。查出与被校验热电偶同类型的标准热电偶在200°C、300°C、400°C时的热电势值。求出被校验热电偶的误差值。工程用的标准化镍铬—镍硅热电偶允许误差，温度不超过400°C不应超过±4°C，温度超过400°C 时，温度误差值不应大于所测温度的±0.75% 。

六、实验记录

环境条件：

室温°C ，大气压力，相对湿度%

实验中其它情况：

校验人：，同组人：

实验日期：

七、数据整理及总结分析

*

标准热电偶温度由标准热电偶热电势终值根据附表插值得到温度。

（由画图软件做出，打印后贴在该位置，或整页一起打印）

被校验热电偶的基本误差：

结论：

附表