一 、实验目的
1、掌握热电偶原理
2、掌握热电偶的材质要求
3、掌握热电偶的制作方法
4、掌握热电偶的校验方法
二 、实验内容
1、制作铜-康铜热电偶
2、校验所制作的热电偶
3、熟悉热电偶冷端补偿的几种方法
三 、实验原理与装置
1、热电偶测温原理
将A、B两种不同材质的金属导体的两端焊接成一个闭合回路，如图1.1所示。若两个接点处的温度不同，在闭合回路中就会有热电势产生，这种现象称为热电效应。两点间温差越大则热电势越大，我们在回路内接入毫伏表，它将指示出热电势的数值。这两种不同材质的金属导体的组合体就称为热电偶，热电偶的热电极有正（＋）、负（－）之分。
当T1＞T2时，热端（T1）和冷端（T2）所产生的等位电势分别为E1和E2，此时回路中的总电势为
E= E1- E2
当热端温度T1为测量点的实际温度时，为了使T1与总电势E之间具有一定关系，我们令冷端温度T2不便，即E2=C（常数），这样回路中的总电势为
E= E1- C
回路中产生的电势仅是热端温度T1的函数。
当冷端端温度T2=0℃时，回路中电势所对应的温度即为热端的温度T1。
根据上述原理，我们可以选择到许多反应灵敏准确、使用可靠耐久的金属导体来制作热电偶。
图1.1 热电偶原理图
2、热电偶的校验
焊接好的热电偶，因材质的差异，焊点质量的差异，每支热电偶产生的热电势也不尽相同，所以，热电偶在使用之前必须进行校验。校验时。我们可以为每支热电偶绘出其E-t曲线，以供测温时使用。
四 、实验步骤
1、热电偶制作
实验装置如图1.2所示
（1）准备好一台调压器；
（2）将两个废旧的1号电池取出碳棒，将碳棒一端磨成锥体，令一端用导线拧紧在碳棒上并接到调压器的输出端； （3）将调压器的输入端接电源，输出调压调到20V左右；
（4）将两根碳棒放在工作台上，中间留有间隙，将待焊的热电偶端头放在碳棒中间，两只碳棒向热电偶缓缓靠近，当产生弧光时，两根导线熔化形成光滑无孔的球形焊接点，这样就焊好一个热电偶。
图1.2 热电偶电弧焊接法
2、热电偶的校验
实验装置如图1.3所示
图1.3 热电偶校验装置示意图
（1）熟悉校验热电偶所用的仪器设备的性能及使用方法；
（2）按校验装置1.3安装校验仪表设备。热电偶的工作端、参考端分别插入恒温器和零点保温瓶中，插入深度一般不小于200mm。
（3）选择校验点，根据热电偶国家标准规定，铜-康铜热电偶的校验点可按温度间隔
50℃，100℃来选择。 由于本实验采用恒温器，主要目的是掌握热电偶的校验方法，建议选择20℃、50℃、70℃为校验点。
（4）恒温。首先调节水银接触温度计的给定值。使其接近校验点。并接恒温器通调控器的电源，开启电动泵使恒温器内的水循环流动。然后，将电加热器的开关开启进行加热。当恒温指示灯时亮时灭时，说明已恒温，此时，应将电加热器开关关断，待温度稳定后，读出标准温度计的读数，如与校验点要求的温度不同时，可通过微调水银接触温度计的给定值，使其稳定的校验点±5℃范围内。即可进行校验。
（5）读数。读数按下列次序进行：
标准、被校1、被校2、……、被校N
标准、被校1、被校2、……、被校N
每个校验点读数不应少于四次，读数前后槽内温度变化应不大于±0.1℃，将读数记入附表1-1。
五、校验结果
1、计算热电偶的误差
△t=t教-t实
式中t教——校验点的温度。根据被校验热电偶读数的平均值，查热电偶分度表附表1-2，℃；
t实——校验点的实际温度，根据标准温度计读出，℃；
t实=t平均+△
式中t平均——标准温度计的平均读数，℃；
△——标准温度计的修正值，℃；
2、计算热电偶的允许偏差
根据热电偶国家标准规定的铜-康铜热电偶的允许偏差（附表1-3）。按Ⅱ等热电偶计算允许偏差△t，。
△t和△t，进行比较，并对被校验的热电偶进行评价。
五、实验数据记录与整理
镍铬－镍硅热电偶校验记录 附表1－1
校验点 | 读数 | 校验结果 |
序号 | 标准温度值℃ | 热电偶 |
热电势mV | 温度值℃ |
1 | 1 | | | | |
2 | | | |
3 | | | |
平均值 | | | |
修正值 | | | |
实际值 | | | |
2 | 1 | | | | |
2 | | | 热电偶校验装置 |
3 | | | |
平均值 | | | |
修正值 | | | |
实际值 | | | |
3 | 1 | | | | |
2 | | | |
3 | | | |
平均值 | | | |
修正值 | | | |
实际值 | | | |
| | | | | |
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