热电偶温度计的标度
5页1、实验2.10热电偶温度计的标度14级弘毅班2014301020106谭善塞贝克(Seebeck)效应,又称作第一热电效应,它是指由于两种不同电导体或半导体的温 度差异而引起两种物质间的电压差的热电现象。利用塞贝克效应,可制成温差电偶(即热电 偶)来测量温度。热电偶是温度测量仪表中常用的测温元件,它直接测量温度,并把温度信号转换成热电动势 信号,通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。各种热电偶的外形常因需要而极 不相同,但是它们的基本结构却大致相同,通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要部 分组成,通常和显示仪表、记录仪表及电子调节器配套使用。一实验目的1. 了解热电偶温度计。2. “铜一康铜”热电偶温度计的标度。二实验仪器“铜-康铜”热电偶,恒温水浴,冰水瓶,电炉,烧杯,毫伏表,水银温度计。热电偶温度计的组成:热电偶、测量仪表、连接导线1. 图1是实验装置示意图“铜-康铜”热电偶的一个接点(冷端)放在盛有冰水混合物的杜瓦瓶中,使该接点维持在 恒定的0C。另一接点(热端)放在A盘小孔中。升温由它的加热器来实现,当手动加热时, 将控制方式置“手动”,然后切换加热控制开关。或将控制
2、方式置“自动”,然后由PID 设定温度自动控制温度。2. 铜-康铜热电偶温度差为100C时,其温差电动势约4.0mV,若精度要求不高,可直接用 20mV数字电压表代替UJ-36型携带式直流电位差计。3. 在下面板“信号输入”与“指示灯”之间,仪器提供了对“1 ”“11 ”输入的信号作高精 度测量的电位差计接口。当使用该接口时,内接数字电压表会自动断开。UJ-36型携带式直流电位差计的使用简述:电位差计的工作原理是用滑线电阻上产生的已知压降来补偿热电偶产生的热电动势,测量 精度较高,仪器使用方法如下:(1)将被测电压(或电动势)接到“未知”接线柱上。(2)把倍率开关旋到“X0.2”的位置上,这时仪器内部电源已接通,稍待片刻即可调节“调零” 旋钮,使检流计指针指零。(3)将开关“K”扳向标准,调节多圈变阻器(RP),使检流计指零。(4)将开关“K”扳向“未知”,先调节滑线读数盘(010mV),使检流计指零。未知电 动势按下式计算:E=(步进盘读数+滑线盘读数)X0.2(5)每次测量前要核对工作电流,即重复2和3中的指零调节。为保护检流计,扳动开关 “K”时,只要看出指针偏转方向,就立刻使“
3、K”返回中间位置。进行指零调节时,不可将 “K”扳住不放。三、实验原理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做温标,摄氏温标是一种 常用的温标,摄氏温标规定冰点(指纯水和纯水在一个标准大气压下达到平衡时的温度,而 纯水中有空气溶解在内并达到饱和)为0C;沸点(指纯水和水蒸气在蒸汽压为一个标准大 气压下达到平衡时的温度)为100 Co当温度改变时,物质的某些物理属性,如一定容积气体的压力,金属导体的电阻、两种金 属导体组成热电偶的热电动势等,都会发生变化。一般来说,任一物质的任一物理属性只要 它随温度的改变而发生单调的、显著的变化,都可以选用做标志温度,即制作温度计。将两种不同的导体接合成闭合回路,如图1所示,若接点“1”和“2”的温度不同,回路 中将产生电动势,这个电动势就称为热电动势,这种现象称为热电效应,这两种不同的金属 导体的组合就称为热电偶,或叫温差电偶。热电偶温度计就是利用热电效应来测量温度的。 两种导体的材料固定以后,热电动势由接点的温度差所确定,即温差已知时,热电动势随之 确定,反之亦然。若我们把热电偶的一个接点放在温度为T0已知的恒温物质(如冰水或大
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