热工测量仪表-实验指导书

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1、热工测量仪表■实验指导书课程实验指导书院(系)冶金工程学院专业金属材料工程年级三年级课程名称热工测量仪表2010年8月27日1目录实验一工业热电偶的检定及静态特性的测试???????????????(3)实验二常用显示仪表的示值检定????????????????????(10)附录直流电位差计的使用说明????????????????????(24)2实验一工业热电偶的检定及静态特性的测试一、实验目的1、掌握工业热电偶的校验方法，检定热电偶的热电势是否符合规定的允许误差。2、通过实验测试：加深对热电偶的分度过程的了解。3、学习工业热电偶检定装置系统的各部分原理和操作。二、实验器材1、标准

2、银辂一镰硅热电偶(附标准热电偶的检定证书)2、被检银銘一鎳硅热电偶3、UJ33A直流电位差计1台4、管状电炉1KW220V1台5、调压器（自耦调压器）2KVA1台6、冰瓶1只7、水银温度计0°C—100°C1支8、双刀双掷开关［个三、实验原理热电偶在出厂时要进行检定，使用单位在使用过程当中也要定时校验,这是由于热电偶的电极材料在使用过程中，特别是工作端温度高，易氧化、腐蚀和再结晶，使其热电特性发生变化，测量误差增大。为保证热电偶的测量精度在规定的误差范围内，必须对其定期校验。下面附上工业热电偶允许偏差范围表1：（2）允许以（°C）或实际温度的百分数表示，两者中采用计算数值较大的一个值按II

3、等级计算。1、工业热电偶校验装置及方法：工业热电偶检定方法有多种，本实验采用的是双极比较检定法，即用高一级的标准热电偶对被检热电偶在同一温度条件下直接进行比较（我国标准热电偶传递表见附表2）。操作时，将被检热电偶与标准热电偶的工作端至于管状电炉内，在同一温度条件下。用直流电位差计分别测量标准和非标准的热电偶的热电势（各种工业热电偶检定点温度见附表3）,将所测电势与分度表上对应热电势（标准偶）进行比较；求出被检热电偶的偏差值。再根据表1判断这种方法简单易行，是常用的一种检定方法。同时通过检定还可获得该热电偶的静态特征，即分度关系。表2:表3:注：各项检定点温度必须控制在±10°C范围内。关于

4、热电偶的热电特性等问题，在教材中已详细诉说过，在此不再重复。本实验的检定装置系统如下图1：4图1热电偶校验系统图1■调压变压器；2•管式电炉；3■标准热电偶；4■被检热电偶5■冰点槽；6■切换开关；7■直流电位差计；8■镰块；9■试管（1）管状电炉炉管内径50—60mm,炉管长度600mm左右，要求炉内温度稳定，最好有100mm左右的恒温区。读数时各点温度变化每分钟不超过0.2°C,否则不能读数。温度数值通过调压器控制。（2）0°C恒温器（冰瓶）它是把广口瓶盛满冰水混合物（蒸他水结的冰），把玻璃管插入冰水混合物中，试管内装有一定高度的变压器油。热电偶冷端温度为0°C,应有足够的插入深度（8

5、0mm—100mm）,同时广口瓶内冰水混合物要有足够的冰块，且颗粒较细。为防止短路，热电偶各极应分别插入试管。（3）校验热电偶时不允许用补偿导线。2、数据处理方法上述检定装置适用于一般温度为300-1200°C的范围，在300°C以下各点的检定，在油槽与标准水银温度计进行比较，热电极插入玻璃管中，玻璃管浸入槽的深度不应小于300mm,管口用石棉绳堵紧，温度恒定后开始读数。在300°C以上时，采用该校验装置。首先将再冇热电偶束的鎳块放在炉轴心均匀温度场中。炉口应用烧炼过的石棉绳塞紧。而把冷端置于冰点槽中以保持0°C。当炉温达到所需温度点±10°C内且炉温变化每分钟不超过0・2°C就可读数。每

6、个检点的读数不得小于2次。一般顺序是：标准一被检一标准一被检一??，然后分别取得标准偶和被检偶的读数平均值，最后求出被检偶的误差，读数时炉温变化耍小。因此耍求操作熟练，读数耍准且动作耍快。采用双极比较检定方法，其对分度表的偏差At公式为：t二zt‘一一被检偶在检定点热电势（冷端为0°C）的平均值从分度表查得相应的温度。t——标准偶在同一检点的热电势（冷端为0摄氏度）的平均值，经修止后从分度表中查得的相应温度。例：在温度600摄氏度附近，标准热电偶的热点热读数平均值为5.25mV,在标准热电偶偶检定证书中，工作端温度为600摄氏度，冷端温度为0摄氏度时的热电势为5.24mVo而在分度表上，工

7、作端温度为600摄氏度，冷端温度为0摄氏度时热电势为5.22mVo故此时标准偶在600摄氏度附近的偏差为：AE=5.24-5.22=0.02mV（偏高）所以标准偶测得的温度应是E=5.25-0.02=5.23mV所对应的温度，查表得：t=601摄氏度只要误差在各间点处不超过允许范围，即认为是合格的，可给合格证,但必须给修正值。四、实验操作1、先阅读实验指导书，对检定装置及有关精密仪表必须做到心中有数，切忌乱板动仪表板上的