熱電偶定標(biāo)和測(cè)溫課件

1.了解非電量的電測(cè)法原理．2.學(xué)習(xí)熱電偶定標(biāo)、測(cè)溫方法．3.進(jìn)一步掌握電位差計(jì)的使用．【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.了解非電量的電測(cè)法原理．【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹俊緦?shí)驗(yàn)原理】

1．熱電偶熱電現(xiàn)象及測(cè)溫原理圖1t0tAB當(dāng)兩種不同金屬互相接觸時(shí)，接觸面上產(chǎn)生一個(gè)接觸電位差：鉑爾貼電動(dòng)勢(shì)；同一種金屬兩端處于不同溫度時(shí)，金屬的兩端就產(chǎn)生一個(gè)電位差：湯姆遜電動(dòng)勢(shì)。由兩種不同的金屬或由兩種不同成分的合金的兩端彼此焊接在一起組成閉合回路時(shí)（如圖1），若兩端點(diǎn)溫度分別為t和t0，則回路中就有溫差電動(dòng)勢(shì)，它是鉑爾貼電動(dòng)勢(shì)和湯姆遜電動(dòng)勢(shì)之和．產(chǎn)生溫差電動(dòng)勢(shì)的裝置稱為熱電偶。【實(shí)驗(yàn)原理】1．熱電偶熱電現(xiàn)象及測(cè)溫原理圖1t0tAB接電勢(shì)差計(jì)＋－t0tAB圖2當(dāng)組成熱電偶的材料一定時(shí)，溫差電動(dòng)勢(shì)Ex唯一地決定于兩端點(diǎn)的溫度差t－

t0，其大小近似為：用熱電偶測(cè)量溫度時(shí)，通常把一端置于被測(cè)溫場(chǎng)中，稱為測(cè)量端(熱端)；另一端恒定于某一溫度，稱為參考端(冷端)，如圖2所示。當(dāng)t0恒定時(shí)，熱電偶所產(chǎn)生的溫差電動(dòng)勢(shì)僅隨測(cè)量端溫度變化。只要把已測(cè)得的溫差電動(dòng)勢(shì)與測(cè)量端溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系整理成熱電偶定標(biāo)曲線，測(cè)量時(shí)便可根據(jù)測(cè)得的溫差電動(dòng)勢(shì)來(lái)求得被測(cè)溫度。式中C為溫度系數(shù)，由組成熱電偶的材料決定。接電勢(shì)差計(jì)＋－t0tAB圖2當(dāng)組成熱電偶的材料一定時(shí)熱電偶的定標(biāo)就是用實(shí)驗(yàn)方法，找出熱電偶兩端溫度差與溫差電動(dòng)勢(shì)的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線．根據(jù)溫度給定方法和測(cè)定方法不同，熱電偶的定標(biāo)方法分為純物質(zhì)定點(diǎn)定標(biāo)法和比較定標(biāo)法等．這里僅介紹比較定標(biāo)法：將熱電偶冷端置于冰水混合物中，熱端置于熱水中，讓其自然冷卻，用水銀溫度計(jì)測(cè)量其溫度，同時(shí)用電位差計(jì)測(cè)出熱電偶對(duì)應(yīng)溫差時(shí)的溫差電動(dòng)勢(shì)，以一定溫度間隔進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量后即可畫出Ex(t)－t

定標(biāo)曲線。2．熱電偶的定標(biāo)熱電偶的定標(biāo)就是用實(shí)驗(yàn)方法，找出熱電偶兩端溫度差與溫差3．電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量原理圖3補(bǔ)償法測(cè)電動(dòng)勢(shì)(1)補(bǔ)償法測(cè)電動(dòng)勢(shì)如圖3所示，當(dāng)檢流計(jì)示數(shù)為零時(shí)，ES的示數(shù)即為待測(cè)電動(dòng)勢(shì)Ex的值，此即補(bǔ)償法。3．電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量原理圖3補(bǔ)償法測(cè)電動(dòng)勢(shì)(1)補(bǔ)償法測(cè)電動(dòng)圖4工作電路如圖4所示，先將雙刀開關(guān)S與ES相接，固定C點(diǎn)，調(diào)節(jié)R，使檢流計(jì)示數(shù)為零，此為校準(zhǔn)電阻AB中的(工作)電流：(2)實(shí)際工作電路再將S與Ex相接，固定R(IAB不變)，調(diào)節(jié)C點(diǎn)位置，使檢流計(jì)示數(shù)為零，可得Ex的值：電勢(shì)差計(jì)中，ES/lAC是定值，將l‘AC相對(duì)ES/lAC定標(biāo)的結(jié)果直接標(biāo)在刻度盤上，即可直觀讀出Ex值。圖4工作電路如圖4所示，先將雙刀開關(guān)S與ES相4．熱電偶的測(cè)溫

得出熱電偶的Ex(t)－t

定標(biāo)曲線后，只要測(cè)出待測(cè)條件下熱電偶輸出的溫差電動(dòng)勢(shì)，就可在定標(biāo)曲線上標(biāo)定相關(guān)條件下熱電偶兩端的溫差，冷端溫度已知（固定）時(shí)，熱端的溫度隨之被測(cè)出。4．熱電偶的測(cè)溫得出熱電偶的Ex(t)－t定標(biāo)1、接線

按圖5接入標(biāo)準(zhǔn)電池Es、檢流計(jì)G、工作電源E(5.7～6.4V)，熱電偶引線接入“未知1”(或“未知2”)。檢流計(jì)G接入前要先進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)節(jié)?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】圖51、接線按圖5接入標(biāo)準(zhǔn)電池Es、檢流計(jì)G、工作電2、校正工作電流根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的標(biāo)準(zhǔn)電池電動(dòng)勢(shì)值，置RS于相應(yīng)位置，旋K1至“×1”、

K2至“標(biāo)準(zhǔn)”，依次調(diào)節(jié)Rn，使檢流計(jì)指針指“零”，電位差計(jì)即達(dá)到補(bǔ)償狀態(tài)IAB=ES/lAC

。3、測(cè)量練習(xí)將冰塊放入冷端部分的保溫杯(約杯)中，加少量自來(lái)水形成冰水混合物；熱端置于空氣中，旋K2至熱電偶接入端，調(diào)節(jié)測(cè)量轉(zhuǎn)盤I、II、III，使檢流計(jì)指針指“零”，立刻讀出水銀溫度計(jì)的溫度及測(cè)量轉(zhuǎn)盤讀數(shù)，即得到熱端為室溫時(shí)的溫差電動(dòng)勢(shì)。2、校正工作電流3、測(cè)量練習(xí)

以溫度t為橫坐標(biāo)，溫差電動(dòng)勢(shì)Ex為縱坐標(biāo)，繪出Ex－t

定標(biāo)曲線，并用圖解法求出Ex=C(t－t0)中的C值．4、測(cè)量未知溫差電動(dòng)勢(shì)將熱水倒入熱端部分的電熱杯(約杯)中。不斷調(diào)節(jié)測(cè)量轉(zhuǎn)盤I、II、III，使檢流計(jì)指針隨時(shí)指“零”，每隔3~5度左右，讀出水銀溫度計(jì)的溫度，以及測(cè)量轉(zhuǎn)盤讀數(shù)，即得到熱端在該溫度時(shí)的溫差電動(dòng)勢(shì)Ex，共測(cè)8~10組數(shù)據(jù)。5、定標(biāo)以溫度t為橫坐標(biāo)，溫差電動(dòng)勢(shì)Ex為縱坐

將熱電偶熱端懸空置于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣中，測(cè)量溫差電動(dòng)勢(shì)，從熱電偶的定標(biāo)曲線上查出實(shí)驗(yàn)室溫度，并與水銀溫度計(jì)測(cè)得的結(jié)果進(jìn)行比較。6、測(cè)溫將熱電偶熱端懸空置于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣中，測(cè)量溫差電動(dòng)勢(shì)，從熱1.電源極性不可接錯(cuò);2.測(cè)量時(shí)一定要遵循“先粗調(diào)，后細(xì)調(diào)”的原則，確保檢流計(jì)不因過載而被損壞?！咀⒁馐马?xiàng)】1.電源極性不可接錯(cuò);【注意事項(xiàng)】精品課件！精品課件！精品課件！精品課件！【思考題】1．若在校準(zhǔn)工作電流過程中檢流計(jì)的指針總