1热电偶检定及分度

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1、“工作热电偶的检定与分度”教学实验指导书教学实验编号：（可不填）教学实验名称：工作热电偶的检定与分度（中文）standardizationandtestingofthermalcouple（英文）学分/学时：4学时适用专业：发动机、工程热物理、宇航、气动、汽车专业先修课程和环节：传热学、流体力学、热工测试技术；一、实验目的1、深入了解和掌握工作热电偶在管式电炉（或水浴）中的检定与分度的方法。学会实验中所用仪器和设备的使用方法。2、了解工作热电偶在油浴或水浴中的检定与分度方法。二、实验内容及基本原理1、采用比较法（双极法）在管形电炉（或水浴）中对铂铑-铂热电偶（

2、S）或镍铬-镍硅（K）或铜—康铜（T）热电偶进行检定和分度。2、参观学习温度检定所用设备和仪器。3、焊接热电偶，学习了解热电偶检定前的准备工作。4、整理实验数据，写出实验报告。热电偶测温原理：两种不同的导体或半导体A、B组成闭合回路，如图2所示。如果两接点的温度T和T0不相同，则回路中就会产生电势，这种现象叫热电效应。该电势通常称为热电势，记为。由两种不同材料A,B构成的这种热电变换元件称为热电偶，导体A、B为热电极。两个接点，一个为热端（T），又称为测量端或工作端；另一个为冷端（T0）,又称为自由端或参考端。总之，热电偶是一种换能器，它将热能转变为电能，用所

3、产生的热电势来测量温度。该热电势由接触电势和温差电势两部分组成。工作热电偶的检定与分度又两个目的。一个目的是保证热电偶的测量精度。检定其分度偏差是否符合国家规范。例如使用过程中定期检定。另外一个目的是提高热电偶的测量精度，即确定热电偶热电势和温度的关系，称为热电偶分度，供精密测量用。图1设备线路图热电偶检定方法，有定点法和比较法。定点法是利用纯金属的有两种熔点或凝固点的温度作为标准，对标准热电偶进行分度。工作热电偶采用比较法进行检定。利用标准热电偶在恒温装置中与被检热电偶直接进行比较。在0～300℃范围内检定时，恒温水浴（0～100℃）和恒温油浴（200～30

4、0℃）中。与标准铂电阻温度计或标准水银温度计进行比较。在300～1600℃范围内，在电阻炉中与标准热电偶进行比较。本实验是在电阻炉中（或水浴）对工作热电偶进行检定与分度。检定设备线路连接如图1所示。三、热电偶检定和分度的技术要求1、国家关于0～1300℃工业用热电偶电势（冷端温度0℃）对分度表的允许偏差如下表：热电偶名称测量端温度对分度表的允许偏差铂铑-铂≤600℃±3℃＞600℃±0.5%t℃镍铬-镍硅≤400℃±3℃＞400℃±1%t℃2、热电偶的电极表面应清洁和平滑。没有重大缺陷，电极脆弱缺陷严重者不再作检定。贵金属热电偶（铂铑-铂）在其每个电极上不应有

5、两个以上的焊接处。如果电极是用两段或两段以上焊接的，则把焊接处降到800℃时，在测量端和冷端温度相同的条件下所发生的热电势值。对于铂铑-铂热电偶不应超过±0.2毫伏；对于其他贵金属热电偶来说，不应超过±0.015毫伏。四、检定用标准仪器和设备1、二等标准水银温度计；二等标准铂铑-铂热电偶。2、0.02级UI26型低电势直流电位差计。3、寄生电势不大于2微伏的转换开关。4、0.02级精密温度数字电压表。5、水浴、恒温油浴和管形电炉。6、冰瓶、热电偶氩弧焊机、DWK-702精密温度自动控制装置、退火柜和热电偶均匀性检查装置等。五、检定前的准备工作1、均匀性检查：即

6、将待检新热偶丝拉直穿过一绕成螺旋形的电加热器，然后接到电位差计相连接的电插座上如图3。注意热电偶丝不要与加热电炉丝接触。加热器通电后，移动加热器观察电位差计上检流计的偏转，若有偏转说明热电偶组成成份不均匀，若偏转超过一定限度则此热偶丝不能应用，须更换。此试验是检查热偶极线的品质好坏。图3均匀性检查2、焊接热电偶：用氩弧机焊接。热接点要焊接牢固、表面光滑、无气孔、不脆弱和没有严重的腐蚀等缺陷。铂铑-铂热电偶清洗后不应有严重的色斑或发黑现象。焊接时应注意：1）使用氩弧焊机，勿将热电极与机壳接触。否则会造成短路。2）焊接完毕应立即将“焊接阀门控制”旋钮关闭，以便节约

7、氩气。3、新制成的或使用中的铂铑-铂热电偶，在检定前均要进行清洗，除去热电偶极线表面污垢、有机物和部分氧化物，以改善其热电性能及延长使用寿命。必要时尚需进行退火，以消除热电极中的应力，改善金相组织和提高稳定性。清洗步骤如下：1）将热电偶沿热电极方向盘成圆圈（直径不小于80毫米）放在大烧杯内用蒸馏水冲洗一次。2）再将热电偶放入盛有化学纯的30～50％（容积比）盐酸或硝酸的烧杯中，浸一个小时，或者煮沸十五分钟，然后用蒸馏水清洗并展直。3）将热电偶通电加热至1100℃±2℃（直径为0.5毫米的热电偶时，通电流约10.5安培）。再用化学纯硼砂及热电偶上端，使硼砂熔化成

8、液滴而下流，对热电极清洗。4）再将热电