實驗報告樣板《熱電偶的定標與測溫》

實驗（實訓）報告遼寧科技大學學院（系）課程名稱：大學物理實驗實驗題目：熱電偶的定標與測溫班級：實驗目的1、 掌握電位差計的工作原理及使用方法；2、 了解熱電偶的原理及制作；班級：實驗目的1、 掌握電位差計的工作原理及使用方法；2、 了解熱電偶的原理及制作；3、 用電位差計測熱電偶的溫差電系數(shù)；實驗原理1、熱電偶測溫原理，如圖1所示：把兩種不同的金屬兩端彼此焊接組成閉合回路，若兩接點的溫度不同，回路中就產生溫度差電動勢，這兩種金屬的組合叫熱電偶。溫差電動勢的大小除了和組成的熱電偶材料有關外,還決定于兩接點的的溫度差。將一端的溫度t0固定（稱為冷端，實驗中利用冰水混合物），另一端的溫度t改變（稱為熱端），溫差電動勢亦隨之改變。電動勢和溫差的關系較復雜，一般表示為：姓名:學號:機臺號:同組人:任課教師:￡=a(T￡=a(T-T)+卩(T-T)2+00其第一級近似式為￡=a（t—t）0式中a稱為熱電偶的溫差電系數(shù)，其大小取決于組成熱電偶的材料。圖1熱電偶示意圖熱電偶可以用電測量溫度。用一只已知a值的熱電偶，一端溫度固定不變，另一端與待測物體接觸，再測出熱電偶回路的電動勢，就可以求出待測溫度。由于溫差電動勢較低，因此在實驗中利用電位差計來測量。圖2熱電偶測量示意圖為了測量溫差電動勢，就需要在圖2的回路中接入電位差計，但測量儀器的引入不能影響熱電偶原來的性質，例如不影響它在一定的溫差t-t0下應有的電動勢8值。要做到這一點，實驗時應保證一定的條件。根據(jù)伏打定律，即在A、B兩種金屬之間插入第三種金屬C時，若它與A、B的兩連接點處于同一溫度t0（圖5），則該閉合回路的溫差電動勢與上述只有A、B兩種金屬組成回路時的數(shù)值完全相同。所以，我們把A、B兩根不同化學成份的金屬絲的一端焊在一起，構成熱電偶的熱端（工作端）。將另兩端各與銅引線（即第三種金屬C）焊接，構成兩個同溫度（t0）的冷端（自由端）。銅引線與電位差計相連，這樣就組成一個熱電偶溫度

計。實驗器材DHBC-3標準電勢與待測低電勢；AZ19型直流檢流計；U31型直流低電勢電位差計；DHT-2熱學試驗儀；保溫杯；熱電偶；導線等；實驗步驟口1、按圖所示連接線路，注意熱電偶及各電源的正、負極的正確連接。將熱電偶的冷端置于冰水混合物中之中，確保to=o°c測溫端置于加熱器內)?？?、測量待測熱電偶的電動勢。按UJ31電位差計的使用步驟，先接通檢流計，并調好工作電流，即可進行電動勢的測量。先將電位差計倍率開關K1置X1檔，測出室溫時熱電偶的電動勢，然后開啟溫控儀電源，給熱端加溫。每隔10C左右測一組(t.Ex)，直至100C為止。由于升溫測量時，溫度是動態(tài)變化的，故測量時可提前2C進行跟蹤，以保證測量速度與測量精度。測量時，一旦達到補償狀態(tài)應立即讀取溫度值和電動勢值，即：測量6-10組?？?、當完成實驗后，打開儀器進風口和風扇，使溫度降到室溫?？?、整理試驗臺。數(shù)據(jù)記錄(表格)表1數(shù)據(jù)記錄表n12345678910溫度t/c電動勢%mV數(shù)據(jù)處理用作圖法處理數(shù)據(jù)：以溫差電動勢(￡)為縱坐標，溫度(t)為橫坐標，繪出￡—t圖線，并由該曲線求出直線斜率(即溫差電系數(shù)a)及冷端溫度t0。作圖法：中值點：P(，)選取點：M1(， )、M2(,)g—g計算：a= 1=...=...(mV/C)t—t21g °Ct—t —...—...C0 a結果表達：g—a(t—10)—...x(t—...)(V)