《建筑环境与能源应用工程专业综合实验》 教案 7-3 7.1.3热电偶制作和标定实验_第1页
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热电偶制作和标定实验实验目的①了解热电偶测温原理和温度测量系统的组成，学习掌握热电偶的焊接方法。②学习校验热电偶的方法。提高学生的动手和自行设计简单实验的能力。实验原理电热偶是工业上最常用的一种测温元件，它是由两种不同的导体丝A和B，焊接组成一个闭合回路而构成的，如1所示。A、B称为热偶丝，也称热电极。当两接点处于不同温度时回路中就会产生一个电势，这种现象称为热电效应，由此效应所产生的电势通常称为热电势。放置在被测温度为t的介质中的接头，称为工作端（热端）；另一接头t0成为参考端（冷端）。图1热电偶原理图常用的金属热电偶材料有：铜-康铜(T型）（常用于-200℃到+200℃测温）镍铬-康铜（E型）（常用于-200℃到+600℃测温）镍铬-镍硅或镍铝（K型）（常用于0℃到+1100℃测温）热电偶的测量端与参考端都是由两种金属焊接制成的。为减小传热误差和滞后，焊接点宜小，其直径不应超过金属丝直径的2倍。焊接的方法可以采用点焊、对焊等，也可以把两个热电偶绞缠在一起再焊，称为绞状点焊，绞缠圈数宜为2～3圈。热电偶测量端的焊接方法很多，如电弧焊，水银焊接，盐水焊接，锡焊等方法，焊前要消除接合处污物和绝缘漆，焊后结点呈小球状，并把结点置于被测温点。冷结点一般采用锡焊将热电偶和铜导线相连接，相互绝缘后置于冰水混合物中。一般实验室所使用的热电偶属于非标准化热电偶，它的分度必须由测温工作者自己标定。热电偶的标定原理是通过热工仪表检定系统恒温水箱（或油箱）控制和维持不同的设定温度，对比标准器具（精度应高于被检器具）的标准温度和被检器具——热电偶的实际温度，进而对热电偶测试温度进行修正标定。实验系统及装置图2热电偶校验系统图标准温度计2-恒温水浴操控面板3-恒温水浴4—水浴加热棒5-水浴搅拌器6-被校热电偶7-冰桶8-高精度毫伏表实验步骤及方法①打开恒温水浴，设置初始水温为30℃。②将热电偶线去除绝缘皮，露出热电偶线裸丝约3～5mm，焊接热电偶及测量导线，注意焊接点不能过大，焊接完毕后使用万用表进行通断测试。③将热电偶冷端放入预先准备好的冰桶里，切记要保证冷端为0℃。④连接热电偶测量导线至高精度毫伏表，打开并设置测量功能为直流电压毫伏档。⑤将热电偶的测量端与标准水银温度计感温头捆绑在一起放人恒温水浴中，待标准温度计读数稳定后，记录水银温度计读数及所制作热电偶的热电势。⑥对照铜-铜镍合金（康铜）热电偶分度表将所测得热电势换算成温度。⑦调节恒温水浴设定温度，使其每次递增10℃（如依次达到40℃、50℃、60℃、70℃)，重复以上步骤，热电偶冷端不变，测量不同温度下的热电势，将数据填入表1中。实验数据记录表1热电偶制作及标定实验数据记录表序号水银温度计读数（℃）被校热电偶热电势（mV）被校热电偶温度（℃）标准误差12345实验数据处理及分析①以热电偶温度为X值，水银温度计读数为Y值，利用Excel软件拟合热电偶修正公式，对热电偶实测温度进行标定。②分析热电偶测试温度产生误差的

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