铜—康铜热电偶分度表
铜—康铜热电偶分度表
温度℃ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
热 电 动 势 mV
-40
-30
-20
-10
0-
0+
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240 -1.475
-1.121
-0.757
-0.383
-0.000
0.000
0.391
0.789
1.196
1.611
2.035
2.467
2.908
3.357
3.813
4.277
4.749
5.227
5.712
6.204
6.702
7.207
7.718
8.235
8.757
9.286
9.820
10.360
10.905
11.450 -1.510
-1.157
-0.794
-0.421
-0.039
0.039
0.430
0.830
1.237
1.653
2.078
2.511
2.953
3.402
3.859
4.324
4.796
5.275
5.761
6.254
6.753
7.258
7.769
8.287
8.810
9.339
9.874
10.414
10.960
11.511 -1.544
-1.192
-0.830
-0.458
-0.077
0.078
0.470
0.870
1.279
1.695
2.121
2.555
2.997
3.447
3.906
4.371
4.844
5.324
5.810
6.303
6.803
7.309
7.821
8.339
8.863
9.392
9.928
10.469
11.015
11.566 -1.579
-1.228
-0.867
-0.495
-0.116
0.117
0.510
0.911
1.320
1.738
2.164
2.599
3.042
3.493
3.952
4.418
4.891
5.372
5.859
6.353
6.853
7.360
7.872
8.391
8.915
9.446
9.982
10.523
11.070
11.622 -1.614
-1.263
-0.903
-0.534
-0.154
0.156
0.549
0.951
1.361
1.780
2.207
2.643
3.087
3.538
3.998
4.465
4.939
5.420
5.908
6.403
6.903
7.411
7.924
8.443
8.968
9.499
10.036
10.578
11.128
11.677 -1.648
-1.299
-0.904
-0.571
-0.193
0.195
0.589
0.992
1.403
1.822
2.250
2.687
3.131
3.584
4.044
4.512
4.987
5.469
5.957
6.452
6.954
7.462
7.975
8.495
9.021
9.553
10.090
10.632
11.180
11.733 -1.682
-1.334
-0.976
-0.602
-0.231
0.234
0.629
1.032
1.444
1.865
2.294
2.731
3.176
3.630
4.091
4.559
5.035
5.517
6.007
6.502
7.004
7.513
8.027
8.548
9.074
9.606
10.144
10.687
11.235
11.788 -1.717
-1.370
-1.013
-0.646
-0.269
0.273
0.669
1.073
1.486
1.907
2.337
2.775
3.221
3.676
4.137
4.607
5.083
5.566
6.056
6.552
7.055
7.564
8.079
8.600
9.127
9.659
10.198
10.741
11.290
11.844 -1.751
-1.405
-1.049
-0.683
-0.307
0.312
0.709
1.114
1.528
1.950
2.380
2.819
3.266
3.721
4.184
4.654
5.131
5.615
6.105
6.602
7.106
7.615
8.131
8.652
9.180
9.713
10.252
10.796
11.345
11.900 -1.785
-1.440
-1.085
-0.720
-0.345
0.351
0.749
1.155
1.569
1.992
2.424
2.864
3.312
3.767
4..231
4.701
5.179
5.663
6.155
6.652
7.150
7.660
8.183
8.705
9.233
9.767
10.306
10.851
11.401
11.956
热电偶分度表
℃0102030405000.0000.3970.79801.20301.61102.02210004.09504.50804.91905.32705.73306.13720008.13708.53708.93809.34109.74510.15130012.20712.62313.03913.45613.87414.29240016.39516.81817.24117.66418.08818.51350020.64021.06621.49321.91922.34622.77260024.90225.32725.75126.17626.59927.02270029.12829.54729.96530.38330.79931.21480033.27733.68634.09534.50234.90935.31490037.32537.72438.12238.51938.91539.310100041.26941.65742.04542.43242.81743.202110045.10845.48645.86346.23846.61246.985120048.82849.19249.55549.91650.27650.633130052.39853.09353.09353.43953.78254.125
℃0102030405000.0000.2610.5250.79301.06501.34010002.77403.07203.37403.68003.98904.30220005.91306.24506.57906.91607.25507.59730009.34109.69610.05410.41310.77411.13640012.97413.34613.71914.09414.46914.84650016.74817.13117.51517.90018.28618.67260020.61321.00321.39321.78422.17522.56670024.52724.91925.31225.70526.09826.49180028.45528.84729.23929.63230.02430.41690032.37132.76133.15133.54133.93034.319100036.25636.64137.02737.41137.79538.179110040.08740.46640.84541.22341.60041.976120043.84644.21844.58844.95845.32645.694130047.513
K型热电偶分度表
K型热电偶分度表
K分度号表(溫度單位：℃、電壓單位：mV)參考溫度點：0℃(冰點)
0 -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 -40 -45 -50 -55 -60 -65 -70 -75 -80 -85 -90 -95 -100
-200 -5.8914 -5.9654 -6.0346 -6.099 -6.1584 -6.2127 -6.2618 -6.3056 -6.3438 -6.3765 -6.4036 -6.4251 -6.4411 -6.4518 -6.4577
-100 -3.5536 -3.7046 -3.8523 -3.9969 -4.1382 -4.2761 -4.4106 -4.5416 -4.669 -4.7927 -4.9127 -5.0289 -5.1412 -5.2496 -5.354 -5.4542 -5.5503 -5.6422 -5.7297 -5.8128 -5.8914
0 0 -0.1966 -0.3919 -0.5855 -0.7775 -0.9678 -1.1561 -1.3425 -1.5269 -1.7093 -1.8894 -2.0673 -2.2428 -2.416 -2.5866 -2.7547 -2.9201 -3.0828 -3.2427 -3.3996 -3.5536
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
0 0 0.1979 0.3969 0.597 0.7981 1.0002 1.2033 1.4071 1.6118 1.8171 2.0231 2.2296 2.4365 2.6437 2.8512 3.0589 3.2666 3.4743 3.6819 3.8892 4.0962
100 4.0962 4.3029 4.5091 4.7147 4.9199 5.1244 5.3284 5.5317 5.7345 5.9367 6.1383 6.3395 6.5402 6.7406 6.9406 7.1404 7.34 7.5396 7.7391 7.9387 8.1385
热电偶的制作及校验综合实验
9 实验三 热电偶的制作及校验综合实验
一 、实验目的
1、掌握热电偶原理
2、掌握热电偶的材质要求
3、掌握热电偶的制作方法
4、掌握热电偶的校验方法
二 、实验内容
1、 制作铜-康铜热电偶
2、 校验所制作的热电偶
3、 熟悉热电偶冷端补偿的几种方法
4、 绘制热电势E与温度t的曲线
三 、实验原理与装置
1、 热电偶测温原理
将A、B两种不同材质的金属导体的两端焊接成一个闭合回路，如图1.1所示。若两个接点处的温度不同，在闭合回路中就会有热电势产生，这种现象称为热电效应。两点间温差越大则热电势越大，我们在回路内接入毫伏表，它将指示出热电势的数值。这两种不同材质的金属导体的组合体就称为热电偶，热电偶的热电极有正（＋）、负（－）之分。
当T1＞T2时，热端（T1）和冷端（T2）所产生的等位电势分别为E1和E2，此时回路中的总电势为
E= E1- E2
当热端温度T1为测量点的实际温度时，为了使T1与总电势E之间具有一定关系，我们令冷端温度T2不便，即E2=C（常数），这样回路中的总电势为
E= E1- C
回路中产生的电势仅是热端温度T1的函数。
当冷端端温度T2=0℃时，回路中电势所对应的温度即为热端的温度T1。
根据上述原理，我们可以选择到许多反应灵敏准确、使用可靠耐久的金属导体来制作热电偶。
图1.1 热电偶原理图 10 2、 热电偶的校验
焊接好的热电偶，因材质的差异，焊点质量的差异，每支热电偶产生的热电势也不尽相同，所以，热电偶在使用之前必须进行校验。校验时。我们可以为每支热电偶绘出其E-t曲线，以供测温时使用。
四 、实验步骤
1、 热电偶制作
实验装置如图1.2所示
（1） 准备好一台调压器；
（2） 将两个废旧的1号电池取出碳棒，将碳棒一端磨成锥体，令一端用导线拧紧在碳棒上并接到调压器的输出端；
（3） 将调压器的输入端接电源，输出调压调到20V左右；
（4） 将两根碳棒放在工作台上，中间留有间隙，将待焊的热电偶端头放在碳棒中间，两只碳棒向热电偶缓缓靠近，当产生弧光时，两根导线熔化形成光滑无孔的球形焊接点，这样就焊好一个热电偶。
各种热电偶特性
1 各种热电偶特性
镍铬硅—镍硅热电偶（分度号为N）是70年代由澳大利亚的Burley等人首先研制出来的。它是一种新型镍基合金测温材料，也是国际上近20年来在贱金属热电偶合金材料研究方面取得唯一的重大成果。有可能取代其余四扎种贱金属热电偶，目前正在引起人们的高度重视。它的主要特点是，在1300℃以下，高温抗氧化能力强，热电动势的长期稳定性及短期热循环的复现性好，耐核辐射及耐低温性能也好。在-200～1300℃范围内，有全面取代贱金属热电偶与部分代替S热电偶的趋势。 N型热电偶的主要特性有以下五点： 1、高温抗氧化能力强，长期稳定性好。针对K型热电偶镍铬极中Cr，Si元素择优氧化引起合金沉成分不均匀、热电动势漂移等问题，在N型热电偶的正极中增加Cr，Si含量使镍铬合金的氧化模式由内氧化转变成外氧化，致使氧化反应仅在表面进行；又在负极中增添溶质元素Mg与Si，尽管Si含量增大要降低热电动势，但可使金属与氧化物间的钝化膜更加致密。并因Mg与Si择优氧化形成扩散势垒，阻止“绿蚀”现象向内部扩散，抑制进一步氧化发生。对在1200℃下经过1000h的K，N型热电偶的正极进行显微结构观察表明，K型热电偶的氧化层很厚，近1mm，而N型热电偶却几乎看不到氧化膜的成长。又因K型热电偶负极中含有Mn，虽有调整热电动势的作用，但却极大地影响了它的高温稳定性。为此，N型热电偶中不再添加Mn。因此，它的高温稳定性与使用寿命较K型热电偶明显提高。 2、在250～550℃范围内的短期热循环稳定性好。K型热电偶在上述温度范围内循环使用时，因其显微结构发生变化，形成短程有序结构（即所谓的K状态），致使其热电动势不稳定，而N型热电偶能消除此种短期不稳定性。在Ni-Cr二元合金中，Cr含量在5%～30%的范围内，存在着原子晶格结构的有序→无序转变，但在此成分范围内，有一个很小的区域，即Cr含量为14%～16%左右时，例如Cr含量为14.2%的镍铬硅合金，将不因结构上有序→无序的转变而引起热电动势值有较大的变化。实验结果也证明，无论是经退火或时效的N型热电偶样品，在250～550℃范围内的升降温过程中，热电动势的变化不超过10μV。 3、在250～550℃范围内抑制了磁性转变，不再出现热电动势明显地不规则变化。K型热电偶负极，约在170℃发生磁性转变，在Secheck系数与温度关系曲线上有拐点。为此，对N型热电偶的负极合金成分作了很大调整，基本上不含Mn，Al，Co元素，Si含量也有较大提高，从而抑制了新型合金的磁性转变，使其转变温度降到室温以下。因此，N型热电偶不会因磁性变化造成热电动势值偏离分度表。 4、在中子辐照环境下具有良好的稳定性。在中子积分通量小于1020/cm2的条件下，K型热电偶具有良好的耐辐照能力，而N型热电偶在K型热电偶的基础上，又取消了易蜕变元素Mn，Co等，因此，N型教K热电偶具有更好的耐核辐照的能力。 5、在400～1300℃范围内，N型热电偶热电特性的线性比K型好。在400～1300℃范围内，N型热电偶非线性误差仅占1300℃热电动势的0.4%，而K型热电偶在相同范围内的非线性误差占1300℃的1.75%，比N型热电偶大得多。当然N型热电偶与K型热电偶相比，在低温范围内（-200～400℃）的非线性误差较大，同时材料教硬，难于加工。 2 N型热电偶丝推荐使用温度范围：
试验一单臂电桥半桥和全桥的比较
实验一 单臂电桥、半桥和全桥的比较
实验目的：了解金属箔片式应变片，验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间 的关系。
所需单元及部件： 直流稳压电源、电桥、差动放大器、双孔悬梁称重传感器、
砝码、应变片、F/V表、主、副电源 实验原理与公式：
(1)单臂电桥 平衡条件： R1R4 = R2R3
输出电压： U E R
U° 4 R
灵敏度：
2 E 4
(2)半桥
平衡条件： Ri R4 = R2R3
输出电压：
U - E R
UT盲
灵敏度：
2 E 2
(3)全桥
平衡条件： Ri R4 = R2R3
输出电压：
U Uo E R
灵敏度：
Ku— E
旋钮初始位置： 直流稳压电源拨到2V档，F/V表拨到2V档，差动放大器增益旋钮调到最大。 实验步骤：
(1) 了解所需单元、部件在实验仪上的位置，观察梁上的应变片，应变片为棕 色衬底箔式结构小方薄片。上下两片梁的外表面各贴两片应变片。
(2) 差动放大器调零：用连线将差动放大器的正(+ )、负(―)、地短接。将 差动放大器的输出端与F/V表的输入插口 vi相连；调节差动放大器的增益旋纽到最 大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使 F/V表显示为零，然后关闭主、副电源。
(3) 根据下图，Ri、R2、R3为电桥的固定电阻；R4= Rx为应变片。将稳压电 源的切换开关置4v档，FN表置20v。开启主、副电源，调节电桥平衡网络中的 Wi, 使FN表显示为零，等待数分钟后将 F/V表置2v，再调节电桥 Wi (慢慢调)使FN 表显示为零。
(4) 在传感器的托盘上放上一只砝码，记下此时的电压数值，然后每增加一只 砝码记下一个数值并将这些数值填入下表。
表1
重量(g)
电压(mv)
(5) 保持放大器增益不变，将固定电阻 R3换为与Rx(R4)工作状态相反的另一 应变片，即取两片受力方向不同的应变片， 形成半桥，调节电桥的 Wi使FN表显示 为零，重复(4)过程同样测得读数，填入表2。
常用热电偶热电阻分度表
K型热电偶分度表
K参考端温度： 0C 整10度yv值
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
0 0 397 798 1203 1611 2022 2436 2850 3266 3681
100 4095 4508 4919 5327 5733 6137 6539 6939 7338 7737
200 8137 8537 8938 9341 9745 10151 10560 10969 11381 11793
300 12207 12623 13039 13456 13874 14292 14712 15132 15552 15974
400 16395 16818 17241 17664 18088 18513 18938 19363 19788 20214
500 20640 21066 21493 21919 22346 22772 23198 23624 24050 24476
600 24902 25327 25751 26176 26599 27022 27445 27867 28288 28709
700 29128 29547 29965 30383 30799 31214 31629 32042 32455 32866
800 33277 33686 34095 34502 34909 35314 35718 36121 36524 36925
900 37325 37724 38122 38519 38915 39310 39703 40096
40488 40879
1000 41269 41657 42045 42432 42817 43202 43585 43968 44349 44729
1100 45108 45486 45863 46238 46612 46985 47356 47726 48095 48462
1200 48828 49192 49555 49916 50276 50633 50990 51344 51697 52049
热电偶分度表S K E J
S型(测温范围: 0℃ -- 1450℃)
参考温度℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
温度℃ 热电势mV
0 0 0.055 0.113 0.173 0.235 0.299 0.365 0.432 0.502 0.573
100 0.645 0.719 0.795 0.872 0.95 1.029 1.109 1.19 1.273 1.356
200 1.44 1.525 1.611 1.698 1.785 1.873 1.962 2.051 2.141 2.232
300 2.323 2.414 2.506 2.599 2.692 2.786 2.88 2.974 3.069 3.146
400 3.26 3.356 3.452 3.549 3.645 3.743 3.84 3.938 4.036 4.135
500 4.234 4.333 4.432 4.532 4.632 4.732 4.832 4.933 5.034 5.136
600 5.237 5.339 5.442 5.544 5.648 5.751 5.855 5.96 6.064 6.169
700 6.274 6.38 6.486 6.592 6.699 6.805 6.913 7.02 1.128 7.236
800 7.345 7.545 7.563 7.672 7.782 7.892 8.003 8.114 8.225 8.336
900 8.448 8.56 8.673 8.786 8.899 9.012 9.126 9.24 9.355 9.47
1000 9.585 9.7 9.816 9.932 10.048 10.165 10.282 10.4 10.517 10.635
1100 10.754 10.872 10.991 11.11 11.229 11.348 11.467 11.587 11.707 11.827
实验一 金属箔式应变片性能
实验一 金属箔式应变片性能——单桥臂电桥
一、实验目的
了解金属箔式应变片，单桥臂的工作原理和工作情况。
二、实验原理
本实验说明箔式应变片及单桥臂直流电桥电源的原理和工作情况。
应变片是最常用的测力传感元件。当用应变片测试时，应变片要牢牢的粘贴在测力体表面，当测件受力发生变形时，应变片敏感栅随同变形，其电阻也随之发生相应的变形，通过测量电路，转换成电信号输出显示。
电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种，当电桥平衡时，桥路对桥臂电阻乘积相等，电桥输出为零，在桥臂四个电阻R1、R2、R3、R4中，电阻的相对变化率分别为△R1/R1、△R2/R2、△R3/R3、△R4/R4，当使用一个应变片时，ΣR=△R1/R1；当第二个应变片组成差动状态工作，且R1=R2=R3=R4=R，ΣR=4△R1/R1。
由此可知，单臂、半桥、全桥电路的灵敏度依次增大。
三、实验单元及部件
直流稳压电源、电桥、差动放大器、双平衡梁、测微头、一片应变片、F/V表头、主副电源。
旋钮初始化位置：直流稳压电源打到±2V档，F/V表头2V档，差动放大增益最大。
四、实验步骤
（1）了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置，观察梁上的应变片，应变片尾棕色衬底箔式结构小方薄片。上下二片梁的外表面各贴二片受力应变片和一片补偿应变片，测微头在双平行梁前面的支座上，可以上、下、前、后、左、右调节。
（2）将差动放大器调零：用连线将差动放大器的正（+）、负（-）、地短接。将差动放大器的输出端与F/V表的输入插口Vi相连；开启主、负电源；调接差动放大器增益到最大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使F/V表显示为零，关闭主、副电源。 （3）根据图1接线。R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻；Rx=R4为应变片。将稳压电源的切换开关置±4V档，F/V表置20V档。调节测位头脱离双平行梁，开关主、副电源，调节电桥平衡网络中的W1，使F/V表显示为零，然后将F/V表置2V档，在调节电桥W1（慢慢地调），使F/V表显示为零。
《传感器技术与应用》教学电子参考资源 GB-T 2903-1998 铜-铜镍(康铜)热电偶丝
前言本标准等效采用热电偶第部分分度表中型热电偶分度表和
热电偶第部分允差中型热电偶允差本标准是对铜铜镍康铜热电偶丝及分度表进行的修订本标准与以下简称原标准有如下的主要差异原标准采用的是温标本标准采用的是温标因而所有的热电动势值都进行了修正原标准中包含热电偶的分度表因已有热电偶分度表国家标准本标准中不再列热电偶分度表但本标准列出热电偶在主要温度点的热电动势值及允差以利偶丝的检验本标准根据和要求对原标准作了编辑文字上的修改本标准自实施之日起同时代替本标准附录是标准的附录本标准附录是提示的附录
本标准由中华人民共和国机械工业部提出
本标准由机械工业部仪表功能材料标准化技术委员会归口
本标准由机械工业部重庆仪表材料研究所负责起草上海合金有限公司四川仪表一厂沈阳合金
股份有限公司武进市电子合金材料厂天津德塔科技集团有限公司武进市远东仪表材料厂等单位参
加起草
本标准主要起草人张泽林谌立新王幼德朱炳银徐永红张晓华陈鸿德本标准年月首次发布年月第一次修订
本标准委托机械工业部重庆仪表材料研究所负责解释中华人民共和国国家标准铜铜镍康铜
热电偶丝代替国家质量技术监督局批准
实施范围
本标准规定了铜铜镍热电偶丝的品种规格技术要求试验方法检验规则供应方式包装及标志
本标准适用于制造工业铜铜镍康铜热电偶型热电偶用合金丝以下简称偶丝
引用标准
下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准出版时所示版本均
为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性
热电偶第部分分度表
热电偶第部分允差
热电偶材料试验方法第部分廉金属热电偶丝热电动势测量方法
仪表材料术语测温材料定义
定义的术语适用于本标准产品分类
产品名称代号及名义化学成分如表所示表
产品名称极性代号名义化学成分
铜丝
铜镍合金丝正极
负极
偶丝等级
偶丝按使用要求和热电特性的允差不同分为级级和级分级条件由技术要求规定
偶丝推荐使用温度上限
各种直径的偶丝推荐使用温度上限如表所示
冷却法测量金属的比热容 (1)
仅供学习 谢谢关注
冷却法测量金属的比热容
【实验目的】
1、通过实验了解金属的冷却速率和和它与环境之间温差关系及用冷却法进行金属的比热容测量的实验条件。
2、测定铜、铁、铝的比热容。
【实验原理】
根据牛顿冷却定律，用冷却法测定金属的比热容是量热学常用方法之一。若已知标准样品在不同温度的比热容，通过作冷却曲线可测量各种金属在不同温度时的比热容。本实验以铜为标准样品，测定铁、铝样品在C100或C200时的比热容。通过实验了解金属的冷却速率和它与环境之间的温差关系以及进行测量的实验条件。单位质量的物质，其温度每升高C)1K(1所需的热量叫做该物质的比热容，其值随温度而变化。将质量为1M的金属样品加热后，放在较低温度的介质（例如室温的空气）中，样品将会逐渐冷却。其单位时间的热量损失tQ/与温度下降的速率成正比，于是得到下述关系式：
tMCtQ111 （1）
式中：1C为该金属样品在温度1时的比热容；t1为金属样品在1的温度下降速率。根据冷却定律有：