热电偶温度计的标度

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1、热电偶温度计的标度一、实验目的1.了解热电偶温度计。2.“铜—康铜”热电偶温度计的标度。二、实验仪器1．“铜—康铜”热电偶2.保温杯3.YBF-2导热系数测试仪(可直接用数字电压表或UJ-36直流电位差计)图1仪器描述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0℃。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。或将控制方式置“自动”，然后由PID设定温度自动控制温度。2.PID控温(详见附录一)PID

2、智能温度控制器是一种高性能、高可靠性的智能型调节仪表，广泛应用于机械化工、陶瓷、轻工、冶金、石化、热处理等行业的温度、流量、压力、液位等的自动控制系统。3.铜-康铜热电偶温度差为100℃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。4．在下面板“信号输入”与“指示灯”之间，仪器提供了对“Ⅰ”“Ⅱ”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

3、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（0～10mV），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“

4、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0℃；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℃。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，

5、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T0为已知的恒温物质（如冰水或大气）中，另一点放在待测温度T中（如图1所示），那么测量出热电动势E就可以决定待测温度T。为了能够从测量热

6、电动势E值中直接得出待测温度T值，必须对所用的热电偶测定其热电动势E与温度T的关系，这就是热电偶温度计的定标。本实验是做“铜—康铜”热电偶温度计的定标。在测定E-T关系时，采用摄氏温标规定的两个固定点，即溶冰点（0℃）和沸水点（100℃），再在0～100℃之间取若干温度点，给出0～100℃之间的E—T曲线。热电偶具有结构简单，小巧、热容量小、测温范围宽等优点，因此被广泛用于生产和科学研究的测温和温度的自动控制中。实用温标定义的固定点见表一1968年国际实用温标（TPTS-68）定义的固定点表一平衡状态国际实用温标指定值T68（K）T6

7、8（℃）平衡氢二相点13.81-259.34氧三相点54.361-218.789氧冷凝点90.188-188.962水三相点273.160.01水沸点373.15100锡凝固点505.1181213.9681锌凝固点692.73419.58银凝固点1235.08961.93金凝固点1337.581064.43常用热电偶特性见表二表二常用热电偶特性热电偶使用温度范围(℃)温差电势近似值(mV/100℃)康-康铜-200～+3004.3铁-康铜-200～+8005.3铬-铝-200～+11004.1铂-10%铑-180～+16000.95

8、铂、40%铑-铂20%铑+200～+18000.4四、实验步骤实验测定以下温度值时的热电势：（1）水的冰点，即0℃，热电偶的热端应放在冰水瓶里；（2）室温下水的温度，热电偶的热端放在盛水烧杯里；（3）50.0℃左右，热电