工作热电偶的检定和分度

1. 工作热电偶的检定和分度 热工实验教学中心

2. 工作热电偶的检定和分度 1、意义 2、热电偶测温的基本原理 3、热点偶回路性质 4、实验台简介 5、实验步骤 6、注意事项 7、实验课后思考题

3. 一、意义 热电偶传感器是目前接触式测温中应用最广的热电式传感器。 优点：结构简单、制造方便、测温范围宽、热惯性小、准确度高、输出信号便于传输。 缺点：热端受氧化、腐蚀和在高温下热电偶材质的再结晶，使热电特性发生变化。 为了保证热电偶的测量准确度，必须对其进行定期检定！

4. 二、热电偶测温基本原理 热电偶测温原理图

5. 三、热电偶回路性质 均质材料定律 • 中间导体定律 • 中间温度定律 • 连接导线定律

6. 四、实验台介绍 设备线路图

7. 四、实验台介绍 均匀性检测

8. 四、实验台介绍 • 检定用标准仪器和设备 • 1、二等标准水银温度计；二等标准铂铑-铂热电偶。 • 2、0.02级UI26型低电势直流电位差计。 • 3、寄生电势不大于2微伏的转换开关。 • 4、0.02级精密温度数字电压表。 • 5、水浴、恒温油浴和管形电炉。 • 6、冰瓶、热电偶氩弧焊机、DWK-702精密温度自动控制装 • 置、退火柜和热电偶均匀性检查装置等。

9. 五、实验步骤 • 1、均匀性检查 将待检新热偶丝拉直穿过一绕成螺旋形的电加热器，然后接到电位差计相连接的电插座上。 注意热电偶丝不要与加热电炉丝接触。 加热器通电后，移动加热器观察电位差计上检流计的偏转，若有偏转说明热电偶组成成份不均匀，若偏转超过一定限度则此热偶丝不能应用，须更换。 此试验是检查热偶极线的品质好坏。

10. 五、实验步骤 • 2、热电偶焊接 用氩弧机焊接。 热接点要焊接牢固、表面光滑、无气孔、不脆弱和没有严重的腐蚀等缺陷。铂铑-铂热电偶清洗后不应有严重的色斑或发黑现象。 焊接时应注意： 1）使用氩弧焊机，勿将热电极与机壳接触。否则会造成短路。 2）焊接完毕应立即将“焊接阀门控制”旋钮关闭，以便节约氩 气。

11. 五、实验步骤 • 3、热电偶清洗 清洗步骤如下： 1）将热电偶沿热电极方向盘成圆圈（直径不小于80毫米）放在大烧杯内用 蒸馏水冲洗一次。 2）再将热电偶放入盛有化学纯的30～50％（容积比）盐酸或硝酸的烧杯中， 浸一个小时，或者煮沸十五分钟，然后用蒸馏水清洗并展直。 3）将热电偶通电加热至1100℃±2℃（直径为0.5毫米的热电偶时，通电流 约10.5安培）。再用化学纯硼砂及热电偶上端，使硼砂熔化成液滴而下 流，对热电极清洗。 4）再将热电偶放在蒸馏水中煮沸，彻底洗去电极表面的硼砂和残留的酸。 5）作精密测量用时，电极若有严重弯曲或较硬时，清洗后应再次退火一小 时。

12. 五、实验步骤 • 4、检定镍铬-镍硅热电偶时，不需要清洗和退火。 标准铂铑-铂热电偶装入一端封闭经王水清洗的石英管内。被检热电偶套上绝缘管后，将其用镍铬丝捆在石英管的四周，注意测量端要与标准热电偶测量端对齐为止（即在同一平面上），将其装入炉子的等温区，炉口用石棉绳堵严，防止空气对流。

13. 五、实验步骤 • 5、测量线路连接 热电偶冷端放在装有水和冰的冰瓶内，瓶内温度为0℃。 按接线图接好并检查检定装置的线路，然后请老师检查并同意后，方可接通电源开始加温检定。

14. 五、实验步骤 • 6、检定过程 接通电源，打开DWK-702自动恒温装置，将定值器拨到300℃ 的毫伏值。待电炉加温到300℃±10℃，从标准热电偶开始，用 电位差计依次测量各热电偶的热电势。DWK-702中有PID自动 调节加温过程，所以炉温很稳定。当炉温未达到足够稳定时， 读书一周，炉温变化不超过1℃。每支热电偶的读书不应少于二 次。

15. 五、实验步骤 • 6、检定过程 依次将DWK-702的定值器拨到400℃、500℃、600℃相对应的 毫伏值。测量并记录对应的数据。检定完后，经老师检查测量 数据合格后，方可断开电源。

16. 五、实验步骤 • 7、整理实验台 实验结束后，先关闭加热电源，整理实验台，将设备恢复到原 来的状态。

17. 六、注意事项 • 1、同时检定的热电偶的数量不应超过五支，被检热电偶数量太多，就不可能保证热电偶工作端处在同一温度。 • 2、注意安全，防止烫伤！

18. 六、课后思考题 • （1）均匀性检查是根据什么道理进行的？ • （2）若参考节点温度T0是变化的，可采用什么补偿方法？ • （3）用热电偶测量某处温度T1，若电偶极线途中经过一高温区，温度为T2，（即T2＞T1）那么由热电偶热电势而查出的温度是T1还是T2，为什么？