南昌大学实验报告
学生姓名: 学 号: 专业班级:
实验类型:■验证 □综合 □ 设计 □ 创新 实验日期: 实验成绩:
实验一 热电偶校验
一、实验目的与要求
1. 观察工业用热电偶的结构,获得有关的感性认识。
2. 掌握热电偶校验(或分度)的方法。
3. 应用比较法求得被校验(或分度)热电偶的毫伏—温度的关系曲线。
4. 与同类型标准化的热电偶的热电性质比较,确定在一定的测量范围内,由于热电性质的非标准可能产生的误差。
5. 熟悉电位差计的使用。
二、实验主要设备
1. 标准热电偶(镍铬—镍硅K型热电偶);
2. UJ37直流电位差计;
3. 热电偶校验装置(ROX-07),结构如图1所示;
图1 热电偶校验装置(ROX-07)外形
装置的主体为保温管式电炉。采用电子调温与数字显示控温,在炉膛内放有均热体,将标准热电偶与被校热电偶插入均热体内(注意均热体应放在炉膛中部)。
在电控箱上设有调温旋钮、电压指示表和温控表、测温表;数显温控表作为电炉的温度控制;测温表能检测热电偶的温度指示数值。琴键开关则用来对标准热电偶与被检热电偶温度显示的转换。
二、实验说明
1. 分度和校验
通过实验,并经过一定的数字处理,确定温度仪表的输出与温度间的关系,叫分度。
重新校核分度值正确与否,叫校验。
分度与校验又常统称为检定。
2. 热电偶检定的两种方法
⑴ 定点法:是指将温度仪表直接在国际温标规定的各点(定仪固定点和次级参考点)分度的一种分度方法,定点间温度与仪表输出量的关系根据公式进行插补。
定点法具有很高的精确度,但这种方法设备复杂,一般只使用于高级标准温度计的分度。
⑵ 比较法:是将被校温度计与高一等级的标准温度计置于同一均匀的温度场内,通过比较而进行校验(或分度)的一种方法。为此,恒温装置必须要有足够大的温度均匀区作为工作区域,而分度的准确性取决于标准温度计的精确度、恒温装置工作区的温度均匀度及装置的温度稳定度。
3. 比较法所用的标准热电偶应是标准的铂铑—铂热电偶,但在本实验中为了节约贵金属热电偶材料和防止铂铑—铂热电偶被污染,我们用事先校准过的镍铬—镍硅K型热电偶作为标准热电偶,其热电性质是已知的。
4. 比较法校验(或分度)热电偶是以标准热电偶和被校热电偶测量同一稳定对象来进行的。本实验中用校验装置中的管式检定炉作为被测对象,用高精度自动控制仪来控制炉温在各个恒定点上。
四、实验方法与步骤
1.用电源线将热电偶校验装置后面板上的插座连接。
2.用普通的热电偶做成的热电偶分别为“校1”和“校2”;将“校1”和“校2”放在管炉炉膛中心位;并将铠装热电偶接到标准端子上,另一端也放到管炉炉膛中心位。
3.把控温表档位拨到“设定”,用螺丝刀调节设定炉体加热的温度值(注意该温度值与实际温度的偏差较大,仅作参考),档位拨回到“测量”后,适当右旋恒温调节旋钮,炉体开始预热升温,当达到设定温度时,装置会自动跳闸停止炉体加热,保持炉体温度恒定。为延长炉体使用寿命,加压调节不要开得过火。因绝对稳定是不容易控制的,应在基本稳定的条件下快速测定。
4.在炉体加热的同时,准备直流电位差计的调零。K在“断开”位置时先使检流表调零;滑盘调回0位置,将K扳向“标准”位置,调节“工作电流”旋钮,使检流表归零就可以开始热电势测量;测量时,将K扳向“测量”位置,调节滑盘位置,使检流表归零,此时滑盘上的读数即为所测热电势。
5.检定顺序(读取数据)
由低温向高温逐点升温检定。
在读值过程中热电偶的温度可能还有稍许的变动,因此在一个点上的读数不能只进行一次。通常对某一温度值的读数至少三次,依次按动转换按键开关,先读标准热电偶,再读被校热电偶,这样交替进行,最后读取标准热电偶的热电势结束。每次读值应尽量按相等时间间隔进行。整个读值过程热电偶工作端(热端)的温度变化不得超过5°C,也就是对镍铬—镍硅热电偶来说大约不超过0.2mV。如果在七个读数中发现温度变化超过5°C,建议继续测试,直至5个连续的标准读数不超过5°C为止。
按同样的方法在其它校验点,再重复测试。
五、实验数据的处理
1. 实验结束后,必须及时对实验数据进行分析,舍去那些显然由于不正确的测试而得到的结果,然后对每一点的读数取平均值。
2. 根据标准热电偶热电势的算术平均值,由该标准热电偶的刻度曲线(或附的表格)来确定相对应的温度,然后作出被校验热电偶的热电性质曲线。(由画图软件做出,附在实验报告后)。
3. 由被校热电偶热电性质曲线查出在200°C、300°C、400°C时的电势值,并列成表格。查出与被校验热电偶同类型的标准热电偶在200°C、300°C、400°C时的热电势值。求出被校验热电偶的误差值。工程用的标准化镍铬—镍硅热电偶允许误差,温度不超过400°C不应超过±4°C,温度超过400°C时,温度误差值不应大于所测温度的±0.75% 。
六、实验记录
环境条件:
室温 °C ,大气压力 ,相对湿度 %
实验中其它情况:
校验人: ,同组人:
实验日期:
七、数据整理及总结分析
被校热电偶终值与标准热电势值表:
*注意:被校热电偶热电势终值=电位差计读数+环境温度下的热电势(可由附表插值得到)
标准热电偶温度由标准热电偶热电势终值根据附表插值得到温度。
(由画图软件做出,打印后贴在该位置,或整页一起打印)
热电偶分度各点与同类标准化热电偶热电性质之误差表:
被校验热电偶的基本误差:
结论:
附表
第二篇:1热电偶校验实验
热电偶校验实验
在实验室、工矿企业、科研试验的测量中,热电偶在安装使用前必须进行校验,使用后也要定期核验。
一、实验目的
1、学习校验热电偶的方法。
2、正确掌握检测热电偶的外观。
二、实验设备
实验设备如图所示:由高温电阻炉、智能温度控制仪、XMD数字式巡回检测仪、温控热电偶、基准热电偶、被测热电偶等组成。
三、热电偶校验
(1)热电偶校验前必须进行外观检查、检查焊接点是否光滑、牢固、热电极是否变脆、变色、发黑,严重腐蚀等。
常用热电偶校验点温度 表1
(2)热电偶校检采用比较法。可按表1中所列温度进行校验。本实验的被校热电偶为铜-康铜热电偶。用被校热电偶在0-300℃温度区间与标准热电偶相比较,用xmd 数字式巡回检测仪测出热电偶的温度,计算所得误差。
(3)校验时将热电偶的热端插入炉内150~300mm,该范围内温度均匀,一般读数时要求温度稳定(温度变化小于0.2℃/min),电位差计为0.05级以上。将标准热电偶与被校热电偶的热端用金属丝绑扎在一起(也可不绑扎);插孔用绝热材料(石棉布)堵严保温(使用小孔时可不堵)。本实验所有热电偶可不接冰点冷端,机内设有进口温度传感器(温度4)测定环境温度作为补偿。
(4)按xmd 数字式巡回检测仪使用说明将各导线接入系统后,依次改变管式电炉的温度设定值(0~300之间均匀选取),记录被测热电偶1、2输出温度,并比较两个热电偶与基准热电偶的差值,要求各校验点的温度误差都不得超过表2中所规定的允许值。
工业用热电偶的允许误差范围 表2
四、实验报告内容:
列表给出热电偶的标定结果,并绘制曲线。