检测仪表实验教程

《检测仪表实验教程》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、检测仪表实验教程(2012版)汤占军编著2012年11月于昆明理工大学信自学院自动化系实验一热电偶的检定1.1课前预习问题（1）什么是温度？什么是国际温标？有哪几次国际温标定义？（2）迄今为止，你所了解的测量温度的仪表有哪些？它们的测量温度的原理是什么（3）查阅相关资料，进一步了解测量温度的仪表的类型。（4）为什么国家要强制检定温度仪表？（5）S型热电偶是由哪几种材料组成的？同样材料不同比例的热电偶还有哪些型号？（6）S型热电偶的国家检定规程的编号是什么?1.2课前预习材料（1）温度测量的发展历史温度是一个很重要的物理量，是国际单位制（SI制）中

2、7个基本量之一，温度检测仪表是热工自动化仪表4大仪表中最普遍最重要的一支。研究温度测量的学科称为温度计量学，或称为测温学。温度计量学起源于欧洲，于17世纪随着热力学和统计力学的发展而逐渐形成一门学科。温度计量学的发展与温度计的演变是密切相关的。1592年意大利科学家伽利略在一个玻璃球上接一根玻璃管，组成了最简单的空气温度计，这种温度计是开口的，将它倒置在有颜色的水中，可以利用空气的热胀冷缩现象粗略地观察周围大气温度的变化。1641年，意大利的一位科学家首创了一种封口式的玻璃酒精温度计，这是第一支与大气压力无直接关系的温度计。1714年，德国的华伦

3、海特第一个制造了性能可靠的水银温度计，1724年，他研制并公布了华氏温标，规定了水冰点。。（32F）和水沸点（212F）。1730年，法国列奥弥尔创设了列氏温标，他将水的冰点。。（0R）和水沸点（80R），将这之间分为８０等分。1742年，瑞典学者休斯建立了摄氏温标，规定水冰点１。。００Ｃ，水沸点０Ｃ，后来他的助手将两固定点对换．1848年，英国物理学家威廉.汤姆逊提出了绝对温标(开氏温标)，绝对温标与测温物质的性质无关，是基本的科学的温标．一、实验目的由于热电极在使用过程中，热端受氧化、腐蚀和在高温下热电偶材料的再结晶，使热电特性发生变化，因而

4、使测量误差越来越大。为了使温度的测量能保证一定的精度，热电偶必须定期地进行校验，以测出热电势变化的情况。当其变化超出规定的误差范围时，则该热电偶应引入修正值使用。也可以更换热电偶丝或把原来的热电偶热端剪去一段，或调头、再重新焊接，进行退火处理。在使用前还必须重新进行校验。二、工作原理热电偶由两根不同的专用材料制成的导线（热电极）组成，它们的一端是互相焊接的，组成热电偶的工作端（热端），另一端没有焊接的成为自由端（冷端），用它插入待测介质中测量温度，当热电偶的工作端与自由端存在温度差时，二次仪表将会指示出热电偶所产生的热电势。热电偶的热电势随着工作

5、端温度升高而增长。热电势的大小与热电极的长度、直径无关，与热电板的材料和热电极两端的温度有关。同类型的热电偶分度特性是互换的。各种热电偶温度与毫伏数的关系可查分度特性表。三、校验装置由管式电阻炉、冰点槽、切换开关、电位差计、标准热电偶等组成。①电阻炉温度控制器；②调压变压器：220V，1KV/A；③管式电炉:我们现用220V，1千瓦φ35×300最高温度1000℃。[按要求：应用SR系列，1200℃管式电炉，最大工作温度为1200℃，电源220V，功率为2千瓦，炉膛尺寸：直径dφ40mm，长度600mm。要求管内温度场稳定，最好有100m/m左右

6、的恒温区。读数时炉内各点温度变化每分钟不超过0.2℃，通过自偶变压器调节电流来达到控温]。④标准热电偶：采用S=等标插入炉内不得少于150m/m的深度[正规要求：插到炉中的热电偶之插入深度一般应为300m/m]。⑤被检热电偶。⑥冰壶：保证冷端为0℃。⑦切换开关。⑧直流电位差计UJ36型。[按正规要求：应采用精度不低于0.02（或0.03）级的低电势直流电位差计及其匹配的检流计和直流稳压电源]。⑨冷端试管：内放变压器油。⑩K热电偶：与电阻炉温度控制器相接，反映炉温变化。供校验时参考。四、实验操作步骤第一步：将标准热电偶与被检热电偶由保护套管中取出，

7、用电炉丝捆成一束插入管状电炉中心位置，以感受同一温度。热电偶的冷端（自由端）引入恒温器（冰壶）。以上操作已安装好，同学们根据实验装置示意图检查接线。第二步：按冰壶内温度（由水银温度计测出），进行冷端温度修正。（注：如果冰壶内放有冰和水的混合物，能维持冷端为0℃时，无须进行冷端温度补偿）。冷端温度补偿按下式计算：E(t,t)=E(t,t')+E(t',t)ABoABoABo0式中：E——热电偶热电势，毫伏；t——热电偶工作端温度，℃to——热电偶冷端温度为0℃；to'——热电偶冷端的实际温度，℃。例如：一支标准镍铬+镍硅热电偶检定证书上给出当冷端温

8、度to=0℃时，热电偶工作端温度为400℃时的热电势为16.51mv，假定恒温瓶水银温度计测出冷端温度to’=20℃，试求检定点温度为4