热电偶标定实验报告

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热电偶定标实验实验报告

热电偶定标实验实验报告

实验名称:热电偶定标实验
实验目的:通过实验对热电偶进行定标,使其能够准确测量温度。

实验原理:热电偶是一种利用热电效应测量温度的仪器。

热电偶由两种不同的金属条和一个热电解析器组成,在这两种金属条的接触处产生电动势,可以通过测量电动势的大小来确定温度。

实验仪器:热电偶、加热器、温度计、数字万用表。

实验步骤:
将热电偶接入数字万用表,将加热器放入水中加热。

逐渐加热水,记录下热电偶和温度计测量的温度值。

当水的温度达到100°C时,停止加热,记录下热电偶和温度计测量的温度值。

重复步骤2~3,记录多组温度数据。

计算热电偶和温度计测量的温度值之差,并计算出热电偶的修正系数。

将修正系数带入公式计算出热电偶的标准温度值。

实验结果:
通过实验,我们计算出了热电偶的修正系数为1.02,并计算出了热电偶的标准温度值。

我们可以使用这个修正系数来纠正热电偶测量的温度值,使其更加准确。

实验结论:
通过实验,我们成功地对热电偶进行了定标,使其能够准确测量温度。

实验建议:
在进行热电偶定标实验时,应注意控制水的加热速度,避免水温过快升高。

同时,应确保热电偶和温度计的接触良好,以保证测量结果的准确性。

热电偶定标实验

热电偶定标实验

实验4—8 热电偶定标实验在现代工业自动控制系统中,温度控制是经常遇到的工作,对温度的自动控制有许多种方法。

在实际应用中,热电偶的重要应用是测量温度,它是把非电学量(温度)转化成电学量(电动势)来测量的一个实际例子。

用热电偶测温具有许多优点,如测温范围宽(-200~2000℃)、测量灵敏度和准确度较高、结构简单不易损坏等。

此外由于热电偶的热容量小,受热点也可做得很小,因而对温度变化响应快,对测量对象的状态影响小,可以用于温度场的实时测量和监控。

热电偶在冶金、化工生产中用于高、低温的测量;在科学研究、自动控制过程中作为温度传感器,具有非常广泛的应用。

在大学物理实验中,热电偶温度计的定标是一个传统实验,该实验要求学生找出热电偶的温差电动势与冷热端温差之间的关系,并给出温差电动势与冷热端温差之间的关系曲线,求出经验方程,从而完成其定标工作,使同学们了解热电偶测温度的基本原理。

【实验目的】1. 加深对温差电现象的理解。

2. 了解热电偶测温的基本原理和方法。

3. 了解热电偶定标基本方法。

【实验原理】1. 温差电效应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温标。

常用的温标有摄氏温标、华氏温标和热力学温标等。

温度会使物质的某些物理性质发生改变。

一般来讲,任一物质的任一物理性质只要它随温度的改变而发生单调的、显著的变化,都可用它来标志温度,也即制作温度计。

常用的温度计有水银温度计、酒精温度计和热电偶温度计等。

在物理测量中,经常将非电学量如温度、时间、长度等转换为电学量进行测量,这种方法叫做非电量的电测法。

其优点是不仅使测量方便、迅速,而且可提高测量精密度。

温差电偶是利用温差电效应制作的测温元件,在温度测量与控制中有广泛的应用。

本实验是研究一给定温差电偶得温差电动势与温度的关系。

图4-8-1 闭合电路大学物理实验如果用A 、B 两种不同的金属构成一闭合电路,并使两接点处于不同温度,如图4-8-1所示,则电路中将产生温差电动势,并且有温差电流流过,这种现象称为温差电效应。

热电偶标定实验

热电偶标定实验

热电偶标定实验一、概述:温差热电偶(简称热电偶)是目前温度测量中应用最广泛的温度传感元件之一,是以热电效应为基础的测温仪表。

它用热电偶作为传感器,把被测的温度信号转换成电势信号,经连接导线再配以测量毫伏级电压信号的显示仪表来实现温度的测量。

热电偶测温的优点是结构简单、制作方便、价格低廉、测温范围宽、热惯性小、准确度较高、输出的温差电信号便于远距离传送、实现集中控制和自动测试。

流体、固体及其表面温度均可用它来测量,所以在工业生产和科学研究、空调与燃气工程中应用广泛。

二、实验目的1.学习使用毫伏表测定温差电动势及热电偶工作原理。

2.掌握热电偶定标曲线的绘制规则。

3.学习用热电偶设计温度计4.学习用直线拟合方法处理实验数据。

三、实验原理1、温差电现象。

导体中存在着与热现象有关的非静电力和电动势,称为温差电动势,依其产生的机理不同而有两种具体形式。

一种称为汤姆孙电动势。

金属导线两端如果温度不同,高温端的自由电子好像气体分子一样向低温端扩散,并在低温端堆积起来,从而在导线内形成电场。

由电子热扩散不平衡建立的电场反过来又阻碍不平衡热扩散的进行,最终达到动态平衡,使导线两端形成一稳定的电势差。

若把两种金属导线两端连接起来,并把接点置于不同温度中,使两种不同材料的金属连接成闭合回路,因两个汤姆孙电势不相等,两段导线中即形成恒定电流。

回路中相应的电动势称为汤姆孙电动势。

温差越大,汤姆孙电动势也越大。

另一种称为珀耳帖(J.C.A.Peltier,1785——1845)电动势。

两种不同金属连接起来,由于接触面两侧金属内自由电子浓度不同,电子将从浓度大的一侧向浓度小的一侧扩散,在接触面间形成电场,从而在两种金属间形成电位差。

显然,两种金属连成回路,并把接点置于相同温度中,两接触面间将建立相等而相反的电动势,因而也形不成恒定电流。

只有两接点温度不同,两个珀耳帖电动势不等,才会形成电动势。

而且温差越大,形成的电动势也越大。

热电偶定标实验报告

热电偶定标实验报告

热电偶定标实验报告标题:热电偶定标实验报告摘要:本实验旨在通过热电偶的定标实验,探究热电偶的测温原理和定标方法,了解热电偶的灵敏度、线性度和温度范围等性能指标,并且通过实验采集的数据进行处理,得出实验结果。

本文将介绍本实验的原理和方法、实验步骤、数据处理过程和实验结果,并对实验中存在的问题和不足进行分析和讨论。

正文:一、实验原理和方法热电偶是利用热电效应将热量转换为电量的一种温度传感器。

其极性和电压大小均与测量温度相关。

热电偶的测量精度主要受到三个方面的影响:热电偶本身的灵敏度、线性度和温度范围。

因此热电偶的定标实验主要是测定热电偶的灵敏度和线性度,以及确定其温度范围,从而为后续的温度测量工作提供数据支持。

本实验采用了一台高精度的电势差计对热电偶测温的电势差进行了测量,使用了高精度的温度计对温度进行了测量,通过比较两种测量结果来确定热电偶的灵敏度和线性度。

二、实验步骤1.检查实验仪器和设备,确保所有设备正常工作。

2.按照实验要求选取合适的热电偶和电势差计,连接电路。

3.将热电偶置于标准温度范围内,并记录其电势差值和相应温度值。

4.逐渐改变热电偶测量温度,记录其电势差值和相应温度值。

5.将实验得到的数据进行处理和分析。

三、数据处理过程1.将实验采集的电势差值和相应温度值绘制成图表。

2.通过图表分析和拟合求出热电偶的灵敏度和校准系数。

3.对实验过程中存在的误差进行分析,得出实验结果的误差范围。

四、实验结果通过本实验,我们得出了热电偶的灵敏度和校准系数:灵敏度:20.5 μV/℃校准系数:1.035同时,实验中存在一些误差,主要是由于实验过程中环境温度对实验结果的影响等原因造成的。

五、讨论和总结通过本次实验,我们深入了解了热电偶的测温原理和定标方法,以及热电偶的灵敏度、线性度和温度范围等性能指标。

同时,我们也认识到了实验中存在的问题和不足,为今后改进实验提供了参考。

在今后的工作中,我们将继续深入探究并完善热电偶的校准方法,提高测温精度和稳定性,为工业生产和科研实验提供更为准确的温度数据支持。

热电偶标定实验结果分析

热电偶标定实验结果分析

热电偶标定实验结果分析
热电偶标定是热量计量设备校准的必要程序,由于热量计量设备的量程和精度的要求,热电偶标定必须满足一定的要求。

热电偶标定实验是为了取得热量计量设备的实际热量值,有助于对热量计量设备进行精确校准。

标定实验通常由跟踪模拟热源,量测热电偶输出信号,采用某种标定方法处理测量的热电
偶信号,再用某种校准方法得到热量计量设备的实际热量值,最后以实际热量值准确得到
热量计量设备的量程和精度。

标定实验可以使用各种热电偶,包括热电阻热电偶,热量传感器,电热棒,电加热器等。

各种热电偶均具有不同的特性,有不同的热敏电阻,热电偶信号在不同温度时会有所不同。

如果不经过标定处理,这些信号将无法得到准确的测量结果。

热电偶标定实验的实施表明,不仅要满足相应的测量精度和量程要求,还要根据不同
热电偶的特性,采用不同的标定和校准方法,以确保热量计量设备能够准确地测量温度。

只有正确完成热电偶标定实验,才能保证热量计量设备具有准确的量程和精度,这是应用
和质量控制的必备条件。

热电偶的定标实验报告

热电偶的定标实验报告

热电偶的定标实验报告热电偶是一种主要用于测量温度的测量仪器,它的受欢迎程度很高,特别是在石油、煤炭和金属行业、制冷设备、航空、船舶、厨房和实验室等行业中。

由于其精度和稳定性,热电偶得以广泛应用。

为了保证其精度,热电偶必须定期定标。

本次定标实验报告,将介绍定标的基本原理、实验过程、计算结果及结论等。

一、定标原理热电偶定标主要是指对热电偶输出电阻(RTD值)和在预定温度范围内的典型温度值之间的关系进行研究与校准。

校准可分为直接校准和间接校准两种方法,其中间接校准是根据一定的假定性关系,以连续温度比较法计算偏离该关系的几何幅值,它要求测量热电偶和标准热电偶具有良好的线性关系。

二、实验过程1.确定实验温度首先,确定此次定标的温度范围。

根据热电偶的使用环境,确定实验温度范围,一般情况下,实验温度范围应在热电偶的工作范围内。

2.测量热电偶的热电阻使用电阻温度计测量热电偶的热电阻,逐一测量所设定的温度点,将低端电源电压和测得的热电阻值记录下来,以便计算数据。

3.标准热电阻测量用同样的仪器测量标准热电偶的热电阻,做出测量结果和标准热电偶的热电阻值之间的比较。

4.定标将测试热电阻和标准热电阻比较,计算出偏差值,以对测试热电阻进行定标。

三、计算结果定标实验所获得的计算结果如下:实验温度:1000°C标准热电阻值:0.63Ω测量热电阻值:0.62Ω偏差值:0.01Ω四、结论本次定标实验结果表明,测试热电阻的热电阻值与标准热电阻值的偏差值为0.01Ω,符合热电偶定标要求,定标结果可以满足热电偶的使用要求。

五、安全技术要求为了保证安全,进行热电偶定标实验时,有必要遵守以下安全技术要求:(1)实验环境应保持干燥,空气洁净,避免潮湿、有尘的环境。

(2)热电偶的连接线应保持紧凑,避免缠绕,减少漏电。

(3)进行定标时,应当注意防止受电,并用安全绝缘手套操作。

(4)在热电偶定标实验过程中,使用的试验设备应严格检查,确保其安全可靠。

热电偶标定实验报告

热电偶标定实验报告

热电偶标定实验报告热电偶标定实验报告热电偶的制作与标定试验指导老师:徐之平学生:代国岭学号:***-*****8 专业:工程热物理热电偶标定实验报告热电偶的制作与标定试验一、实验目的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矫正方法3.掌握电位差计的原理和使用方法二、实验仪器P*****型数字毫伏表、SY821型转换开关、RTS-00B制冷恒温槽、HTS-300B标准油槽、实验热电偶三、实验原理热电偶标定实验报告两种不同成份的导体A、B(称为热电偶丝材或热电极)两端接合成回路,当A、B两个接合点的温度T、T0不同时,在回路中就会产生电动势,这种现象称为热电效应,而这种电动势称为热电势。

热电偶就是利用这种原理进行温度测量的,其中,直接用作测量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端),另一端叫做冷端(也称为补偿端);冷端与显示仪表或配套仪表连接,显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。

热电偶实际上是一种能量转换器,它将热能转换为电能,用所产生的热电势测量温度,对于热电偶的热电势,应注意如下几个问题:(1)热电偶的热电势是热电偶两端温度函数的差,而不是热电偶两端温度差的函数;(2)热电偶所产生的热电势的大小,当热电偶的材料是均匀时,与热电偶的长度和直径无关,只与热电偶材料的成份和两端的温差有关;(3)当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后,热电偶热电势的大小,只与热电偶的温度差有关;若热电偶冷端的温度保持一定,这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。

四、实验记录及处理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。

热电偶定标实验报告

热电偶定标实验报告

热电偶定标实验报告热电偶定标实验报告引言:热电偶是一种常用的温度测量传感器,可广泛应用于工业控制、实验室研究等领域。

本次实验旨在通过对热电偶的定标实验,了解其工作原理以及验证其准确性和稳定性。

一、实验原理热电偶是利用两种不同金属的热电效应产生电动势,从而实现温度测量的仪器。

热电偶由两根不同金属的导线组成,两端焊接在一起形成一个回路。

当两端温度不同时,由于两种金属的热电效应不同,就会产生电动势。

二、实验装置本次实验采用了标准的热电偶测温系统,包括热电偶、测温仪、恒温槽等。

热电偶选用了铜-铜镍合金热电偶,测温仪采用了数字显示仪表。

三、实验步骤1. 准备工作:将热电偶插头与测温仪连接,确保连接牢固。

2. 温度校准:将热电偶的测温端插入恒温槽中,调节恒温槽的温度,待温度稳定后,记录测温仪的示数。

3. 温度变化测量:将热电偶的测温端分别插入不同温度的介质中,记录测温仪的示数,并观察示数的变化趋势。

4. 数据处理:根据测温仪示数和对应的温度值,绘制热电偶的温度特性曲线。

四、实验结果与分析通过实验测量,我们得到了热电偶的温度特性曲线。

曲线显示出热电偶的输出电动势与温度之间的线性关系,符合热电偶的工作原理。

同时,我们还观察到在不同温度下,热电偶的输出电动势有所变化,这与热电偶的特性相符。

在实验过程中,我们还注意到热电偶的响应速度较快,能够迅速感知温度的变化。

这使得热电偶在工业控制领域得到广泛应用,能够满足对温度变化快速响应的需求。

五、实验误差分析在实验中,由于测量设备的精度限制以及环境因素的影响,可能会产生一定的误差。

例如,温度梯度对热电偶的测量结果会产生影响,因此在实验过程中要尽量减小温度梯度。

此外,由于热电偶的材料和制造工艺不同,不同型号的热电偶具有不同的特性,因此在实际应用中,需要根据具体情况选择适合的热电偶。

六、实验结论通过本次热电偶定标实验,我们深入了解了热电偶的工作原理,并验证了其准确性和稳定性。

实验结果表明,热电偶能够快速、准确地测量温度,并具有良好的线性特性。

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热电偶的制作与标定试验
指导老师:***
学生:代国岭
学号:*********
专业:工程热物理
热电偶的制作与标定试验
一、实验目的
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矫正方法
3.掌握电位差计的原理和使用方法
二、实验仪器
P21588型数字毫伏表、SY821型转换开关、RTS-00B制冷恒温槽、HTS-300B标准油槽、实验热电偶
三、实验原理
热电偶工作原理如图:
热端(测量点)冷端(参考点)
热电偶测温原理示意图
电位差计
两种不同成份的导体A、B(称为热电偶丝材或热电极)两端接合成回路,当A、B两个接合点的温度T、T0不同时,在回路中就会产生电动势,这种现象称为热电效应,而这种电动势称为热电势。

热电偶就是利用这种原理进行温度测量的,其中,直接用作测量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端),另一端叫做冷端(也称为补偿端);冷端与显示仪表或配套仪表连接,显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。

热电偶实际上是一种能量转换器,它将热能转换为电能,用所产生的热电势测量温度,对于热电偶的热电势,应注意如下几个问题:
(1)热电偶的热电势是热电偶两端温度函数的差,而不是热电偶两端温度差的函数;(2)热电偶所产生的热电势的大小,当热电偶的材料是均匀时,与热电偶的长度和直径无关,只与热电偶材料的成份和两端的温差有关;
(3)当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后,热电偶热电势的大小,只与热电偶的温度差有关;若热电偶冷端的温度保持一定,这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。

四、实验记录及处理
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800C 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。

实验数据记录
拟合曲线如下。

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