校验有关的参数?
二、参数对应表
（1） K型
K型
K型
K型
K型
K型
K型
T型
T型
T型
J型
J型
J型
湖南大学实验指导书 课程名称：实验类型： 实验名称：热电阻热电偶温度传感器校准实验 学生姓名：学号：专业： 指导老师：实验日期：年月日 一、实验目的 1.了解热电阻和热电偶温度计的测温原理 2.学会热电偶温度计的制作与校正方法 3.了解二线制、三线制和四线制热电阻温度测量的原理 4.掌握电位差计的原理和使用方法 5.了解数据自动采集的原理 6.应用误差分析理论于测温结果分析。 二、实验原理 1.热电阻 (1) 热电阻原理 热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。常用铂电阻和铜电阻，铂电阻在0—630.74℃以内，电阻Rt与温度t 的关系为： Rt=R0(1+At+Bt2) R0系温度为0℃时的电阻，铂电阻内部引线方式有两线制，三线制，和四线制三种，两线制中引线电阻对测量的影响最大，用于测温精度不高的场合，三线制可以减小热电阻与测量仪之间连接导线的电阻因环境温度变化所引起的测量误差。四线制可以完全消除引线电阻对测量的影响，用与高精度温度检测。本实验是三线制连接，其中一端接二根引线主要是消除引线电阻对测量的影响。 (2) 热电阻的校验 热电阻的校验一般在实验室中进行，除标准铂电阻温度计需要作三定点，（水三相点，水沸点和锌凝固点）校验外，实验室和工业用的铂或铜电阻温度计的校验方法有采用比较法
工作用铂铑10-铂热电偶校准结果的不确定度评定 1、概述 热电偶校准结果的不确定度评估，主要是为确定标准器和电测设备选择的合理性。校准结果不确定度的评估方法和结果为日常校准工作提供参考。 2、校准对象 工作用铂铑10-铂热电偶，校准点分别为419.527℃（锌点），660.323℃（铝点），1084.62℃（铜点）。铂铑10-铂热电偶各校准点的微分热电势为：S 锌=9.64μV/℃，S 铝=10.40μV/℃，S 铜=11.80μV/℃。 3、测量标准及设备 3.1 标准器 标准器为一等标准铂铑10-铂热电偶，主要技术指标如表1 表1 计量标准器技术指标 3.2 电测设备 数字多用表，测量范围（0～100）mV ，分辨力0.1μV ，MPE ：±(0.005%读数+0.0035%量程)。 4、测量方法 将一等标准铂铑10-铂热电偶（以下简称标准热电偶）和工作用铂铑10-铂热电偶（以下简称被检热电偶）捆扎后放入管式检定炉，用双极比较法在锌、铝、铜三个温度点进行检定。分别计算算术平均值，最后得到被检热电偶在各温度点的热电势值。 5、测量模型 检定点测量结果的测量模型： ）（标被证E E E E t -+= （式1） 式中： t E ——被检热电偶在检定点上的热电动势值，mV ； 证E ——标准热电偶证书上给出的热电动势值，mV ； 被E ——被检热电偶测得的热电动势算术平均值，mV ；
标E ——检定时标准热电偶测得的热电动势算术平均值，mV 。 被E 和标E 是用一台数字多用表同一时间同一条件下测得，故两组测量数据具有相关 性，根据不确定度传播率得到： )()()(2)()()()(322 232222212标被标被标被证，E u c E u c E E r E u c E u c E u c y u c +++= （式2） 式中，灵敏系数： 11=??= 证E E c t 12=??=被 E E c t 1-3=??=标E E c t 相关系数：=),(标被E E r （-1～1） 6、标准不确定度评定 主要不确定度来源：测量重复性、标准器、电测设备、多路开关、参考端、炉温变化及均匀性等影响量。 6.1 测量重复性引入的不确定度分量a u ，用A 类方法进行评定。 因在三个温度点校准时，测量重复性情况大致相同，故对其在任意校准点进行重复性分析，可代表其在其他温度点重复性情况，现以1084.62℃点测量为例分析。 用一等标准热电偶作为标准检定工作用热电偶。由于本检测系统为自动读数，只能按规程测量4次，测得工作偶的五组每组4个重复性试验数据，合并样本标准偏差1p s ，测得标准偶的五组每组4个重复性试验数据，合并样本标准偏差2p s ，数据见表2。 表2
K分度号铠装热电偶校验方法： 1、经外观检查合格的新制热电偶，在检定示值前，应在最高检定点温度下，退火2 h 后，随炉冷却至250℃以下，使用中的热电偶不退火。 2、热电偶的测量端应处于检验炉最高温区中心；标准热电偶应与管式炉轴线位置一致。 3、检验炉炉口沿热电偶束周围，用绝缘耐火材料堵好。 4、检定顺序，由低温向高温逐步升温检定，炉温偏离检定点温度不应超过±5℃。 5、当炉温升到检定点温度，炉温变化小于0.2℃/min时,可以开始读取数据和测量信号。 6、读数应迅速准确，时间间隔应相近，测量读数不应小于4次，测量炉炉温度变化不大于±0.25℃。 7、测量时将所有测量数据填写在工作用热电偶检定记录表上（见附表） 8、详细请参见《JJG351--96工作用廉金属热电偶检验规程》。 在线取出热电偶操作方法 1、常温下直接取出热电偶即可。 2、高温下不能直接取出热电偶，高温下每取出10cm等待5分钟直至全部取出。 3、将取出的热电偶拿到校验炉进行校验，并把校验结果填入工作用热电偶检定记录表。 网带表面温度测量方法： 测量时网带上需无产品 1、把铠装热电偶端头用扎丝固定在网带中间，开动网带以正常速度前进。 2、向前行进2.5m后停止网带，在离铠装热电偶端头2m的位置再加扎丝固定后继续开启网 带前进。在后面可以视铠装热电偶行进情况在适当位置加扎丝固定。 3、当网带行进到氧化第一区位置时，停止网带5分钟待仪表显示数稳定后读出数据记录到 表格上，同时也读出该温区仪表显示值记录到表格。 4、按上面方法测量其它区温度并记录表格中。 5、测量完毕后抽出铠装热电偶和除去网带上残留的扎丝。
热电偶实验报告 报告类别：正常迟交补交其他 报告分加减分扣分系数成绩 姓名联系电话学号 年级学院专业 实验日期周星期 实验题目 热电偶标定实验 实验目的 ?了解热电偶温度计的测温原理 实验原理及内容（包括基本原理阐述、主要计算公式、有关电路、光路及实验装置 示意图） 1、两种不同成份的导体A、B（称为热电极）两端接合成回路，当A、 B两个接合点的温度T、T。不同时，在回路中就会产生电动势， 这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电偶就是 利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的 一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿 端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所 产生的热电势。 2、由一种材料组成的闭合回路，电路中都不会产生热电动势。 3、在热电偶中插入第三种（或多种）均质材料，只要所插入材料的两端温度相同，均不会 有附加热电动势发生。 4、在两种不同材料组成的热电偶回路中，接点温度分别为t和t0,热电动势E AB（t，t0）等 于热电偶在连接点温度为（t,t n）和（t n,t0）时相应的热电动势E AB（t,t n）和E AB（t n,t0）之和，即 E AB(t,t0)= E AB（t,t n）+ E AB（t n,t0） 5、如果两种导体A和B分别与第三种导体C组合成热电偶AC和BC的热电动势已知，则可 求出这两种导体A、B组合成热电偶AB的热电动势为 E AB(t,t0)=E AC(t,t0)-E BC(t,t0)
主要实验仪器（包括名称、型号或规格） 一支热电偶、一个电压表、一个恒温水浴箱、一支温度计、一个装有冰水混合物的仪器、一根导线 主要操作步骤（包括实验的关键步骤及注意事项） 将需要标定的热电偶的补偿端两个接头其中一个与导线一端的两个接头其中一个相连接，将导线另一端插入装有冰水混合物的仪器，将电压表的两端分别接在热电偶和导线的另一个接头上。现在调节恒温水浴箱的温度使其稳定下来后将热电偶的工作端和温度计的工作端相接触后放入恒温水浴箱读数，同时记录下电压表的五个读数。记录完毕后改变恒温水浴箱的温度重复上述工作，记录下六组恒温水浴箱在不同温度下电压表的五次读数。 实验数据记录（要求列表，将整理后的原始数据填入表内，特别注意标明单位和测量数据的有效位数，并将教师签过的原始数据单附在此页） 温度0C 数据处理及实验结果(包括平均值、不确定度的计算公式、过程及最后的实验结果。实验作图一律要求坐标纸) 第一次: ?L1== 1==mv ?lim=S1=?lim=0mv L1= 查表得：?T1= 与温度计测得的温度相差℃ 第二次：?L2=+*2+*2)/5= 2= ?lim=?32=
热电偶八大分度号产品，热电偶八大产品特点 热电偶的分度号有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等八种。其中S、R、B 属于贵金属热电偶，N、K、E、J、T属于廉金属热电偶 1、S分度号的特点是抗氧化性能强，宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，长期使用温度1400℃，短期1600℃。在所有热电偶中，S分度号的精确度等级最高，通常用作标准热电偶 由于S型热电偶具有优良的综合性能，它的物理，化学性能良好，热电势稳定性及在高温下抗氧化性能好，适用于氧化性和惰性气氛中。符合国际使用温标的S型热电偶，长期以来曾作为国际温标的内插仪器， “ITS-90”虽规定今后不再作为国际温标的内查仪器，但国际温度咨询委员会（CCT）认为S型热电偶仍可用于近似实现国际温标。S型热电偶不足之处是热电势，热电势率较小，灵敏读低，高温下机械强度下降，对污染非常敏感，贵金属材料昂贵，因而一次性投资较大。但S型热电偶在热电偶系列中具有准确度最高，稳定性最好，测温温区宽，使用寿命长等优点。 2、R分度号与S分度号相比除热电动势大15%左右，其它性能几乎完全相同 R型热电偶的综合性能与S型热电偶相当，R型热电偶在热电偶系列中具有准确度最高，稳定性最好，测温温区宽，使用寿命长等优点。其物理，化学性能良好，热电势稳定性及在高温下抗氧化性能好，适用于氧化性和惰性气氛中。在我国一直难于推广，除在进口设备上的测温有所应用外，国内测温很少采用。1967年至1971年间，英国NPL，美国NBS和加拿大NRC 三大研究机构进行了一项合作研究，其结果表明，R型热电偶不足之处是热电势，热电势率较小，灵敏读低，高温下机械强度下降，对污染非常敏感，贵金属材料昂贵，因而一次性投资较大。R型热电偶的稳定性和复现性比S 型热电偶均好，我国目前尚未开展这方面的研究。 3、B分度号在室温下热电动势极小，故在测量时一般不用热电偶补偿导线。它的长期使用温度为1600℃，短期1800℃。可在氧化性或中性气氛
热电偶的分度号有哪几种、有什么区别 热电偶的分度号有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等几种。其中S、R、B属于贵金属热电偶，N、K、E、J、T属于廉金属热电偶。 t、S分度号的特点是抗氧化性能强，宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，长期使用温度1400℃,短期1600℃。 在所有热电偶中，S分度号的精确度等级最高，通常用作标准热电偶； R分度号与S分度号相比除热电动势大15%左右，其它性能几乎完全相同； B分度号在室温下热电动势极小，故在测量时一般不用补偿导线。它的长期使用温度为1600℃，短期1800℃。可在氧化性或中性气氛中使用，也可在真空条件下短期使用。 N分度号的特点是1300℃下高温抗氧化能力强，热电动势的长期稳定性及短期热循环的复现性好，耐核辐照及耐低温性能也好，可以部分代替S分度号热电偶； K分度号的特点是抗氧化性能强，宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，长期使用温度1000℃,短期1200℃。在所有热电偶中使用最广泛； E分度号的特点是在常用热电偶中，其热电动势最大，即灵敏度最高。宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，使用温度0-800℃； J分度号的特点是既可用于氧化性气氛(使用温度上限750℃)，也可用于还原性气氛(使用温度上限950℃)，并且耐H2及CO气体腐蚀，
多用于炼油及化工； T分度号的特点是在所有廉金属热电偶中精确度等级最高，通常用来测量300℃以下的温度 补偿导线工作原理： 在一定温度范围内，具有与其匹配的热电动势标称值相同的一对带绝缘包覆的导线叫补偿导线。用它们连接热电偶与测量装置，以补偿热电偶连接处的温度变化所产生的误差。 补偿导线特点： ①热电特性稳定，电绝缘性能好，使用寿命长。 ②柔软，弯曲性能能好，使用方便。 ③包覆层材料稳定可靠，具有一定的耐温性和耐寒性能。 铂铑热电偶 产品型号：WRP（WRR）--130 S型小铂铑热电偶为各类小型箱式电阻炉或井式炉使用，也可以用于同类产品上。WR系列工业用热电偶作为温度测量传感器 ,通常与温度变送器、调节器及显示仪表等配套使用,组成过程控制系统，用以
实验五：热电偶的检验 一、实验目的： 1．熟悉热电偶的原理、结构，掌握工业用热电偶的检定方法，并能对检定结果进行误差分析。 2．学会使用UJ-36型电位差计，了解电位差计的基本原理，能正确使用。 二、实验内容： 常用的热电偶检定方法是比较法，所谓比较法是将被校热电偶与比它高一级的标准热电偶直接比较进行分度的方法，此法—次可同时分度几支热电偶。其具体方法是：把被检定的热电偶和标准热电偶的测量端捆扎在一起，放在管式电路中高温恒温区内，为保证温度场的均匀，可先将热电偶的测量端放入有孔镍块的孔中，然后再一起放入管式电炉内。进行分度的温度点—般选在整百度点。在比较法中常用双极法、同名极法和微差法。 (一)双极法： 将标准热电偶和被校热电偶捆扎或分别放入镍块孔中臵于管式电炉瓷管的中心部位，用低阻电位差计分别测出标准热电偶和被校热电偶在恒温下各分度点的热电势，然后进行计算，求出分度偏差，再求出修正值。 偏差公式：t t t -=?' 式中：'t ——被校热电偶在某分度点的热电势(参考端为0度)读数的算术平均值从 分度表中查得的相应温度，t ——标准热电偶在同一分度点的热电势(参考端为0度)读数的算术平均值经修正后(对分度表修正)从分度表中查得的相应温度。 t ?--温度偏差值 修正值=-t ? ［例：］在1000℃温度点上，被校K 型热电偶的热电势为40．595mv ，它的冷端温度为20℃，采用二等标准铂铑—铂热电偶测得的电势为9．587mv ，它的冷端温度为0℃，标准热电偶在1000℃时对分度表上的修正值0.023＝－修e ?mv ，求被检K 型热电偶在1000℃时的偏差值和修正值。 (1)标准热电偶修正后的热电势及对应温度： E=E 偶+ 修 e ?=9.587+(-0.023)=9.564 从S 型分度表中查得9.564mv 相当于998℃；从K 型分度表上查得E(20，0)=0.798mv,故被校型热电偶当参考端为0℃时的热电势为： E(1000，0)=E(1000，20)+E(20,0)=40.595+0.798=41.393mv 再从K 型表中查得41.393mv 相当于' t ＝1003℃，于是该分度点的偏差为： 59981003'=-=-=?t t t ℃ 而修正值为5-=?-t ℃。
热电偶的制作和标定 一、实验目的： 1、熟悉热电偶测温原理。 2、了解自制专用热电偶的制作方法。 3、了解热电偶的标定方法。 二、实验原理： 温差热电偶（简称热电偶）是目前接触式测温中应用最为广泛的温度传感器。它具有结构简单、制造方便、测量范围宽、精确度高、热惯性小、输出为电信号便于远传或信号转换等优点。此外，它不仅可用于测量各种流体的温度而且还可用于快速及动态温度的测量。热电偶工作原理如下： 1、温差电势：温差电势是由于导体或半导体两端温度不同而产生的一种电动势。由于导体两端温度不同，则两端电子的能量也不同。温度越高电子能量越大，能量较大的电子会向能量较小的电子处跑，这就会形成一个由高温端向低温端的静电场。静电场又阻止电子继续向低温端迁移，最后达到一动平衡状态。温差电势的方向是由低温端向高温端，数值与两端温差大小有关。 2、接触电势：当两种不同的金属导体或半导体A 和B 相互接触时，由于其内部电子密度不同，因此从导体A 向导体B 扩散的电子数，要比从导体B 向导体A 扩散的电子数多，结果导体A 失去电子而带正电，导体B 因得到电子而带负电。这样，在导体A 、B 的接触面上形成一电位差。这一电位差一旦形成就对扩散起阻止作用，最后达到某种动平衡状态。平衡后的这一电位差即称为接触电势，其数值取决于两种不同导体的性质和接触点的温度。 由上可知，热电偶具有下述特点： （1）热电偶回路热电势的大小，只与组成电偶的导体材料及两端温度有关，而与热电偶的长度、粗细无关。 （2）只有用不同性质的导体或半导体才能组成热电偶，相同材料不会产生热电势。 （3）只有当热电偶两端正温度不同，热电偶的两根材料不同时才能有热电势产生。 （4）材料确定后，热电势的大小只与热电偶的温度有关。 为简化热电偶测量系统，热电偶冷端不采用冰瓶，而将其置于室温中，室温t f 用水银温度计较准确地测得。热电偶热端则设置在管式电炉中。这时测得的热电势不能直接从分度表查取热端炉内的温度，而应该根据下式，先计算出热端温度相对于冷端温度为0℃时的热电势值E(t,0)。 )0,(),()0,(f f t E t t E t E += 式中，),(f t t E ——表示热端为t ℃，冷端为t f ℃时的热电势，即实测值；)0,(f t E 表示热端为t f ℃，冷端为0℃时该对热电偶的热电势。该值可 根据t f 从指导书附表中查得。然后用)0,(t E 从分度表中查得热端温度t 。如图表示出上述确
单位：毫伏(mV) 温度(℃) 铂铑10?铂 S 镍铬?镍硅 K 镍铬?铜镍 E 铁?铜镍 J 铜?铜镍 T 铂铑30- 铂铑6 B 0 0 0 0 0 0 0 50 0.299 2.022 3.047 2.585 2.035 0.002 100 0.645 4.095 6.137 5.268 4.277 0.033 150 1.029 6.137 9.787 8.008 6.702 0.092 200 1.440 8.037 13.419 10.777 9.286 0.178 250 1.873 10.151 17.178 13.533 12.011 0.219 300 2.323 12.207 21.033 16.325 14.860 0.431 350 2.786 14.292 24.961 19.089 17.860 0.596 400 3.260 16.395 28.943 21.846 20.869 0.786 450 3.743 18.513 32.960 24.607 1.002 500 4.234 20.640 36.999 27.388 1.241 550 4.732 22.772 41.045 30.210 1.505 600 5.237 24.992 45.085 33.096 1.791 650 5.751 27.022 49.109 36.066 2.100 700 6.274 29.128 53.110 39.130 2.430 750 6.805 31.214 57.083 42.283 2.782 800 7.345 33.277 61.022 45.498 3.154 850 7.892 35.314 64.924 48.716 3.546 900 8.448 37.325 68.783 51.875 3.957 950 9.012 39.310 72.593 54.948 4.386 1000 9.585 41.269 76.358 57.942 4.833 1050 10.155 13.202 5.297 1100 10.754 45.108 5.777 1150 11.348 46.985 6.273 1200 11.947 48.828 6.783 1250 12.550 50.633 7.308 1300 13.155 52.398 7.845 1350 13.761 54.125 8.393 1400 14.368 8.952 1450 14.973 9.519 1500 15.576 10.094 1550 16.176 10.674 1600 16.771 11.257 1700 12.426 1800 13.585
热电偶是什么？ 热电偶属于接触式温度测量仪表是工业生产中最常用的温度检测仪表之一。其特点为测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。热电偶是一种感温元件, 它能将温度信号转换成热电势信号, 通过与电气测量仪表的配合, 就能测量出被测的温度。热电偶测温的基本原理是热电效应。在由两种不同材料的导体 A 和 B 所组成的闭合回路中, 当A 和B 的两个接点处于不同温度T 和To时, 在回路中就会产生热电势。这就是所谓的塞贝克效应。导体 A 和 B 称为热电极。温度较高的一端(T 〉叫工作端( 通常焊接在一起)；温度较低的一端(To 〉叫自由端( 通常处于某个恒定的温度下〉。根据热电势与温度函数关系。可制成热电偶分度表。分度表是在自由端温度To=00C 的条件下得到的。不同的热电偶具有不同的分度表。 在热电偶回路中接入第三种金属材料时, 只要该材料两个接点的温度相同,热电偶所产生的热电势将保持不变，即不受第三种金属接入回路中的影响。因此, 在热电偶测温时, 可接入测量仪表, 测得热电势后, 即可知道被测介质的温度。常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。从理论上讲, 任何两种导体都可以配制成热电偶, 但实际上并不是所有材料都能制作热电偶, 故对热电极材料必须满足以下几点：热电偶材料受温度作用后能产生较高的热电势, 热电势和温度之间的关系最好呈线性或近似线性的单值函数关系；能测量较高的温度, 并在较宽的温度范国内应用, 经长期使用后, 物理、化学性能及热电特性保持稳定；要求材料的电阻温度系数要小, 电阻率高, 导电性能好, 热容量要小；复现性要好, 便于大批生产和互换, 便于制定统一的分度表；机械性能好, 材质均匀；资源丰富, 价格便宜。为了保证热电偶可靠和稳定地工作对热电偶有如下要求：组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠；保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。 由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。 在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。冷端温度补偿器的型号应与热电偶的型号相符,并在规定温度范围内使用; 冷端温度补偿器与热电偶连接时极性不能接错;
实验一热电偶的校验 一、预习内容： 熟悉热电偶的测温原理及中间温度定律，掌握热电偶的校验方法。 二、实验目的： 1、了解工业用热电偶的结构及测量端的形状、特征。 2、学会正确使用校验中的仪器仪表。 3、掌握热电偶校验及数据处理方法。 三、实验基本原理： 热电偶使用一段时间后，测量端由于氧化腐蚀和高温下的再结晶等原因，其热电特性会发生变化，因而产生测量误差，为了确保热电偶测温精确度，必须对热电偶进行校验。 本实验采用比较法进行校验，将标准铂铑-铂热电偶与被校热电偶捆扎起来，放入管式加热炉中心，为了确保标准热电偶与被校热电偶的测量端的温度尽量相同，加热炉高温区域内放有钻孔的耐高温镍块套。 双极性比较法实验装置如图1所示。此方法直接测量标准热电偶与被校热电偶的热电势，通过比较、换算，最后确定被校热电偶的示值误差。 此方法的优点是测量直观，被校热电偶和标准热电偶可以是不同的类型；其缺点是对炉温的稳定性要求较高，为此，本实验附有一套炉温控制器，以稳定的检定炉内的温度，确保在一个温度校验点的测量时间内，检定炉内温度变化不超过±0.5℃。否则将带来较大的测量误差。 四、实验设备： 管式加热炉一台、炉温控制器一套、冰点恒温器一个、直流电位差计一台、标准热电偶和被校热电偶各一支、转换开关一个。 五、实验内容和实验步骤： 1、给管式加热炉通电。 2、将电子电位差计调零。将“K”拨至中间，将功能档放在×0.2档，若检流计 有偏差，调零。
3、K拨至标准，调节R P，将检流计调零。 4、送入电势信号，UJ-36“K”至“未知”，测出标准与被校热电偶的热电势。 5、从标准热电偶开始，依次测量被校热电偶的热电势值，测量顺序如下： 标准被校 标准被校 6、温度从200℃开始，每隔100℃设一个检测点，直到800℃，（检测时一定要 等到温度达到平衡时在读数）将一个温度校验点数据取完后，将炉温升到另 一个温度校验点，重复上述测量直到将各温度校验点测完为止。 六、实验数据处理及记录： 1、将所测量的数据记录在下表中，并画出曲线。室温：℃ 温度（℃）100℃200℃300℃400℃500℃600℃700℃800℃900℃被校热电偶 热电势（mv） 标准热电偶 热电势（mv） 2、双极性比较法误差计算表： 温度校验点 标准热电偶被校热电偶 误差（℃）热电势均值对应温度热电势均值对应温度 100℃ 200℃ 300℃ 400℃ 500℃ 600℃ 700℃ 800℃ 900℃ 七、问题与思考： 1、被校热电偶在温度校验点的误差是否符合工业用热电偶允许误差的要求？ 2、分析热电偶校验中产生误差的主要原因/如何克服？ 3、用什么方法来检定炉温的稳定？
图7-1 热电偶结构图 热电偶定标实验 一、实验目的 1．了解热电偶的工作原理； 2．学会对热电偶定标； 3．应用热电偶测温。 二、实验仪器 灵敏数字电压表，保温杯，电加热罐，温度计等 三、实验原理 早在19世纪初，人们就发现两种不同的金属组成的回路中(如图7-1所示)，如果在两个接头端存在温度差，则回路中就会产生电 流。这种现象就称为温差电现象，这两种不同 金属组成的电路称为热电偶。产生电流的电动 势称为温差电动势。温差电动势的产生机制， 限于篇幅，在此不再多讲。但从实用的角度出 发，热电偶的一些特点和性质我们却是应该掌 握的： 1．一般来说，任意两种不同的金属组成的回路都可以构成一对热电偶。只要两个接头端有 温度差，回路中就有温差电动势，进而会产生温 差电流。(利用这一特点，我们就可以把非电量的温度转化为可以用仪表检测的电学量。) 2．各种不同的热电偶都有其特定的温差电动势的变化曲线。换言之，只要确定了组成热电偶的金属材料，则其温差电动势的变化规律就是一定的，与热电偶的体积、导线长短等因素无关。(由于有这一特点，实际应用时热电偶的测温探头就可以做得很小，因而探头的热容量也就很小,测温就非常灵敏。) 3．由于各种不同热电偶的温度特性不同，故不同的热电偶有其不同的适用温度范围。根据不同的测温环境，使用者可以查找有关资料，选择合适的热电偶进行测温。 4．一对热电偶所产生的温差电动势一般都很小，只有零点几至数十毫伏。须用很灵敏的检流装置才能检验出来。但若把大量的热电偶串联起来，组成温差电堆，其产生的温差电动势和温差电流就有明显的实用价值。特别是用某些半导体材料组成的热电偶，有些地方已把它用来制成热转换效率较高的温差电堆发电装置。
工作用贵金属热电偶检定规程 JJG 141—2000 目次 1 概述 2 技术要求 3 检定条件 4 检定方法 5 检定结果处理和检定周期 附录A 铂铑10-铂热电偶整百度和检定点的热电动势值及微分热电动势值 附录B 铂铑13-铂热电偶整百度和检定点的热电动势值及微分热电动势值 附录C 铂铑30-铂铑6热电偶整百度热电动势值及微分热电动势值 附录D 工作用贵金属热电偶（双极法）检定记录 附录E 工作用贵金属热电偶(同名极法)检定记录 附录F 工作用贵金属热电偶检定结果整理表 附录G 检定证书(背面)格式80工作用贵金属热电偶检定规程 本规程适用于长度不小于700mm的Ⅰ、Ⅱ级工作用铂铑10-铂、铂铑13-铂及长度不小于450mn的Ⅱ、Ⅲ级工作用铂铑30-铂铑6热电偶的首次检定、后续检定和使用中的检查。 1 概述 铂铑10-铂、铂铑13-铂和铂铑30-铂铑6热电偶是国际电工委员会(IEC)颁布的8种通用热电偶型号中的3种贵金属热电偶。 铂铑10-铂热电偶的正极名义成分含量为铂90％、铑10％；铂铑13-铂热电偶正极名义成分含量为铂87％、铑13％；负极均为纯铂。它们长期使用温度上限为1300℃，短期使用温度上限为1600℃。铂铑30-铂铑6热电偶正极名义成分含量为铂70％、铑30％；负极名义成分含量为铂94％、铑6％。长期使用温度上限为1600℃，短期使用温度上限为1700℃。热电偶两电极直径均为0.5－0.02mm。 2 技术要求 2.1热电偶参考端为0℃时的热电动势，对分度表的示值允许误差换算成温度时，铂铑10-铂、铂铑13-铂热电偶不得超过表1规定；铂铑30-铂铑6热电偶不得超过表2规定。 表1 注t为测量端温度。
什么是热电偶分度表 什么是热电偶: 热电偶属于接触式温度测量仪表是工业生产中最常用的温度检测仪表之一。其特点为测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。热电偶是一种感温元件, 它能将温度信号转换成热电势信号, 通过与电气测量仪表的配合, 就能测量出被测的温度。热电偶测温的基本原理是热电效应。在由两种不同材料的导体 A 和 B 所组成的闭合回路中 , 当A 和 B 的两个接点处于不同温度 T 和 To时, 在回路中就会产生热电势。这就是所谓的塞贝克效应。导体 A 和 B 称为热电极。温度较高的一端 (T 〉叫工作端 ( 通常焊接在一起 )；温度较低的一端 (To 〉叫自由端 ( 通常处于某个恒定的温度下〉。根据热电势与温度函数关系。可制成热电偶分度表。分度表是在自由端温度 To=00C 的条件下得到的。不同的热电偶具有不同的分度表。 在热电偶回路中接入第三种金属材料时, 只要该材料两个接点的温度相同, 热电偶所产生的热电势将保持不变，即不受第三种金属接入回路中的影响。因此, 在热电偶测温时, 可接入测量仪表, 测得热电势后, 即可知道被测介质的温度。常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。从理论上讲, 任何两种导体都可以配制成热电偶, 但实际上并不是所有材料都能制作热电偶, 故对热电极材料必须满足以下几点：热电偶材料受温度作用后能产生较高的热电势, 热电势和温度之间的关系最好呈线性或近似线性的单值函数关系；能测量较高的温度, 并在较宽的温度范国内应用, 经长期使用后, 物理、化学性能及热电特性保持稳定；要求材料的电阻温度系数要小, 电阻率高, 导电性能好, 热容量要小；复现性要好, 便于大批生产和互换, 便于制定统一的分度表；机械性能好, 材质均匀；资源丰富, 价格便宜。为了保证热电偶可靠和稳定地工作对热电偶有如下要求：组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠；保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。标准化热电偶，按IEC国际标准生产。热电偶的分度号有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等几种。其中S、R、B属于贵金属热电偶，N、K、E、J、T属于廉金属热电偶。 S分度号的特点是抗氧化性能强，宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，长期使用温度1400℃，短期1600℃。在所有热电偶中，S分度号的精确度等级最高，通常用作标准热电偶； R分度号与S分度号相比除热电动势大15%左右，其它性能几乎完全相同； B分度号在室温下热电动势极小，故在测量时一般不用补偿导线。它的长期使用温度为1600℃，短期1800℃。可在氧化性或中性气氛中使用，也可在真空条件下短期使用。
DTPD #3 K121—2012 天津大唐国际盘山发电有限责任公司 #3机组A级检修2012-08-20实施
目次 1 范围 (1) 2 本指导书涉及的文件、技术资料和图纸 (1) 3 安全措施 (1) 4 备品备件准备 (1) 5 现场准备及工具 (1) 6 检修工序及质量标准 (2) 7 检修记录 (5)
工业用热电偶校验作业指导书 1 范围 本作业指导书规定了大唐国际盘山发电厂工业用热电偶校验工作涉及的技术资料和图纸、安全措施、备品备件、现场准备及工具、工序及质量标准和检修记录等相关的技术标准。 本指导书适用于大唐国际盘山发电厂工业用热电偶校验工作，工业用热电偶型号：K、E等，检修地点在温度实验室内。大修的项目为对工业用热电偶进行检查、校验，并对已发现的问题进行处理。 2 本指导书涉及的文件、技术资料和图纸 □JJF1001-1998中华人民共和国国家计量技术规范《通用计量术语及定义》 □DL/T774-2004《火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程》 □JJF 351-1996中华人民共和国国家计量检定规程《工作用廉金属热电偶》 □热工仪表及自动装置 3 安全措施 □作业组成员了解工业用热电偶校验的要点。 □作业组成员了解该工业用热电偶的运行状态。 □清点所有专用工具齐全，检查合适，试验可靠。所用计量标准器需检定合格且在有效期内。 □参加检修的人员必须熟悉本作业指导书，并能熟记熟背本次检修的检修项目，工艺质量标准等。 □参加本检修项目的人员必需安全持证上岗，并熟记本作业指导书的安全技术措施。 □准备好检修用的备品备件。 □高温试验要防止烫伤和火灾，同时高温时炭化的石棉绳会释放出有毒气体应注意通风。 □校验过程中，对标准器及被检仪表应轻拿轻放，防止较大震动和机械损伤。 □在自动检定过程中，不得随意中止自动检定系统的正常运行。 □送检的仪表上的标记应清晰保留，以防止回装时混乱。 4 备品备件准备 □工业用热电偶 1个 □绝缘胶布 1卷 □一次性手套 1袋 □镍硅丝 1卷 □长石英管 1个 5 现场准备及工具 5.1 现场准备 □环境温度为（20±5）℃,相对湿度为不大于80%。 □工业用热电偶所处环境应无影响输出稳定的温度波动。 □经检定合格且在有效期内的计量标准器具。 5.2 专用工具 □一字改锥（5mm、8mm）各1把 □十字改锥（5mm、8mm）各1把 □剥线钳 1把 □万用表 1个 □钢卷尺 1个
热电偶测量误差分析 一、热电偶测温基本原理 将两种不同材料的导体或半导体A和B连接起来，构成一个闭合回路，就构成热电偶。如图1所示。温度t端为感温端称为测量端，温度t0端为连接仪表端称为参比端或冷端，当导体A和B的两个执着点t和t0之间存在温差时，就在回路中产生电动势EAB（t，t0），因而在回路中形成电流，这种现象称为热电效应".这个电动势称为热电势，热电偶就是利用这一效应来工作的.热电势的大小与t和t0之差的大小有关.当热电偶的两个热电极材料已知时，由热电偶回路热电势的分布理论知热电偶两端的热电势差可以用下式表示：EAB（t，t0）=EAB（t）-EAB（t0） 式中 EAB（t，t0）-热电偶的热电势； EAB（t）-温度为t时工作端的热电势； EAB（t0）-温度为t0时冷端的热电势。 从上式可看出！当工作端的被测介质温度发生变化时，热电势随之发生变化，因此，只要测出EAB（t，t0）和知道EAB（t0）就可得到EAB（t），将热电势送入显示仪表进行指示或记录，或送入微机进行处理，即可获得测量端温度t值。 要真正了解热电偶的应用则不得不提到热电偶回路的几条重要性质： 质材料定律：由一种均质材料组成的闭合回路，不论材料长度方向各处温度如何分布，回路中均不产生热电势。这条规律要求组成热电偶的两种材料必须各自都是均质的，否则会由于沿热电偶长度方向存在温度梯度而产生附加电势，从而因热电偶材料不均引入误差。 中间导体定律：在热电偶回路中插入第三种（或多种）均质材料，只要所插入的材料两端连接点温度相同，则所插入的第三种材料不影响原回路的热电势。这条定律表明在热电偶回路中可拉入测量热电势的仪表，只要仪表处于稳定的环境温度即可。同时还表明热电偶的接点不仅可经焊接而成，也可以借用均质等温的导体加以连接。 中间温度定律：两种不同材料组成的热电偶回路，其接点温度分别为t和to时的热电势EAB（t，to）等于热电偶在连接点温度为（t，tn）和（tn，to）时相应的热电势EAB（t，tn）和EAB（tn，to）的代数和，其中tn为中间温度。该定律说明当热电偶参比端温度不为0℃时，只要能测得热电势EAB （t，to），且to已知，仍可以采用热电偶分度表求得被测温度t值。 连接导体定律：在热电偶回路中，如果热电偶的电极材料A和B分别与连接导线A1和B1相连接（如下图所示），各有关接点温度为t，tn和to，那么回路的总热电势等于热电偶两端处于t和tn温度条件下的热电势EAB（t，tn）与连接导线A1和B1两端处于tn和to温度条件的热电势EA1B1（tn，to）的代数和。 中间温度定律和连接导体定律是工业热电偶测温中应用补偿导线的理论依据。 二、各种误差引起的原因及解决方式 2.1 热电偶热电特性不稳定的影响
温度传感器实验 姓名学号 一、目的 1、了解各种温度传感器（热电偶、铂热电阻、PN 结温敏二极管、半导体热敏电阻、集成温度传感器）的测温原理； 2、掌握热电偶的冷端补偿原理； 3、掌握热电偶的标定过程； 4、了解各种温度传感器的性能特点并比较上述几种传感器的性能。 二、仪器 温度传感器实验模块 热电偶（K 型、E 型） CSY2001B 型传感器系统综合实验台（以下简称主机） 温控电加热炉 连接电缆 万用表：VC9804A，附表笔及测温探头 万用表：VC9806，附表笔 三、原理 （1）热电偶测温原理 由两根不同质的导体熔接而成的闭合回路叫做热电回路，当其两端处于不同温度时则回路中产生一定的电流，这表明电路中有电势产生，此电势即为热电势。
图1中T 为热端，To 为冷端，热电势 本实验中选用两种热电偶镍铬—镍硅（K 分度）和镍铬—铜镍（E 分度）。 （2）热电偶标定 以K 分度热电偶作为标准热电偶来校准E 分度热电偶，被校热电偶热电势与标准热电偶热电势的误差为 式中：——被校热电偶在标定点温度下测得的热电势平均值。 ——标准热电偶在标定点温度下测得的热电势平均值。 ——标准热电偶分度表上标定温度的热电势值。
——被校热电偶标定温度下分度表上的热电势值。 ——标准热电偶的微分热电势。 （3）热电偶冷端补偿 热电偶冷端温度不为0℃时，需对所测热电势值进行修正，修正公式为： E（T，To）=E(T,t1)+E(T1,T0) 即：实际电动势＝测量所得电势＋温度修正电势 （4）铂热电阻 铂热电阻的阻值与温度的关系近似线性，当温度在0℃≤T≤650℃时， 式中：——铂热电阻T℃时的电阻值 ——铂热电阻在0℃时的电阻值 A——系数（=3.96847×10-31/℃） B——系数（=-5.847×10-71/℃2） 将铂热电阻作为桥路中的一部分在温度变化时电桥失衡便可测得相应电路的输出电压变化值。 （5）PN结温敏二极管 半导体PN 结具有良好的温度线性，根据PN 结特性表达公式 可知，当一个PN 结制成后，其反向饱和电流基本上只与温度有关，温度每升高一度，PN 结正向压降就下降2mv，利用PN 结的这一特性可以测得温度的变化。 （6）热敏电阻 热敏电阻是利用半导体的电阻值随温度升高而急剧下降这一特性制成的热敏元件。它呈负温度特性，灵敏度高，可以测量小于0.01℃的温差变化。图2为金属铂热电阻与热敏电阻温度曲线的比较。
铂铑 10 -- 铂热电偶分度表 分度号 S ( 参考端温度为 0℃ ) ───┬────────────────────────────────────────────温度│热电动势 ( mV ) ├────────────────────────────────────────────℃│ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ───┴──────────────────────────────────────────── -50 -0.236 -40 -0. -0. -0.203 -0.207 -0.211 -0.215 -0.220 -0.224 -0.228 -0.232 -30 -0.150 -0.155 -0.159 -0.164 -0.168 -0.173 -0.177 -0.181 -0. -0.190 -20 -0.103 -0.108 -0.112 -0.117 -0.122 -0.127 -0.132 -0.136 -0.141 -0.145 -10 -0. -0. -0. -0.068 -0. -0.078 -0. -0.088 -0. -0.098 - 0 0 -0.005 -0.011 -0.016 -0. -0.027 -0.032 -0. -0. -0. 0 0 0.005 0.011 0.016 0. 0.027 0.033 0.038 0.044 0.050 10 0. 0.061 0.067 0.072 0.078 0.084 0.090 0.095 0.101 0.107 20 0.113 0.119 0.125 0.131 0.137 0.142 0.148 0.154 0.161 0.167 30 0.173 0.179 0.185 0.191 0. 0.203 0.210 0.216 0.222 0.228 40 0.235 0.241 0.247 0.254 0.260 0.266 0.273 0.279 0.236 0.292 ──────────────────────────────────────────────── 续分度号 S 续表 1 ───┬────────────────────────────────────────────温度│热电动势 ( mV ) ├────────────────────────────────────────────℃│ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ───┴──────────────────────────────────────────── 50 0.299 0.305 0.312 0.318 0.325 0.331 0.338 0.345 0.351 0.358 60 0.365 0.371 0.378 0.385 0.391 0.398 0.405 0.412 0.419 0.425 70 0.432 0.439 0.446 0.453 0.460 0.467 0.474 0.481 0.488 0.495 80 0.502 0.509 0.516 0.523 0.530 0.537 0.544 0.551 0.558 0.566 90 0.573 0.580 0.587 0.594 0.602 0.609 0.616 0.623 0.631 0.638 100 0.645 0.653 0.660 0.667 0.675 0.682 0.690 0.697 0.704 0.712 110 0.719 0.727 0.734 0.742 0.749 0.757 0.764 0.772 0.780 0.787 120 0.795 0.802 0.811 0.818 0.825 0.833 0.841 0.848 0.856 0.864 130 0.872 0.879 0.887 0.895 0.903 0.910 0.918 0.926 0.934 0.942 140 0.950 0.957 0.965 0.973 0.981 0.989 0.997 1.005 1.013 1. 150 1. 1. 1. 1. 1.061 1.069 1. 1. 1. 1.101 160 1.109 1.117 1.125 1. 1.141 1.149 1.158 1.166 1.174 1.182 170 1.190 1. 1.207 1.215 1.223 1.231 1.240 1.248 1.256 1.264 1.273 1.281 1.289 1.297 1.306 1.314 1.322 1.331 1.339 1.347 190 1.356 1.364 1.373 1.381 1.389 1.398 1.406 1.415 1.423 1.432