热电偶常用保护管特性

表四热电偶常用保护管材料及它们的特点、用途、适用温度

热电偶特性及2018

热电偶的特性及其应用 一、实验简介 热电偶有着测温范围宽、灵敏度和准确度高、结构简单、不易损坏，并且可以进行动态测量和记录的许多优点，因而被应用于温度的传感、工业加热炉温的测量、金属熔点的测量、数据采集与温度控制等诸多方面。 二、实验目的 1、了解热电偶测温的基本原理和方法 2、了解热电偶定标的基本方法 3、掌握热电偶的基本规律 三、实验仪器 FB203温度传感加热装置，自组装热电偶，万用表。 四、实验原理 1821年塞贝克(T. J. Seebeck)发 现，当构成回路的两种不同金属的两 个连接点温度不同时，回路中会有恒 定电流产生，如图1所示，这表示两 种金属的接触处由于温度差而产生了 电动势，叫做温差电动势，这种电路称为热电偶，该现象称为塞贝克效应。 热电偶的温差电动势与两接头之 图1 两种不同金属构成的闭合电路 间的温度关系比较复杂，可以用下式表示： []2 1()()T B A T E S T S T dT =-? S(T)表示金属的塞贝克系数，T 2为热端的温度，T 1为冷端的温度。但是在较小温

差范围内可以近似的认为温差电动势E 与温度差(T 2-T 1)成正比，即： 21()E C T T =- 式中C 称为温差系数，单位为-1V μ?℃，它表示两接点的温度相差1℃时所产生的电动势，其大小取决于组成温差电偶材料的性质，即： ()()00C=/A B k e Ln n n 式中k 为玻尔兹曼常量，e 为电子电量，n 0A 和n 0B 为两种金属单位体积内的自由电子数目。 对于热电偶而言，有如下两个常见定律： 1、中间导体定律 在热电偶回路中接入中间导体（第三导体），只要中间导体两端温度相同，中间导体的引入对热电偶回路总电势没有影响，这就是中间导体定律。 应用:依据中间导体定律，在热电偶实际测温应用中，常采用热端焊接、冷端开路的形式，冷端经连接导线与显示仪表连接构成测温系统。 2、中间温度定律 热电偶回路两接点（温度为T 、 T 0）间的热电势，等于热电偶在温 度为T 、T n 时的热电势与在温度为 T n 、T 0时的热电势的代数和，如图2所示。T n 称中间温度。 图2 中间定律连线示意图 应用:由于热电偶E-T 之间通常呈非线性关系,当冷端温度不为0摄氏度时，不能利用已知回路实际热电势E(T,T 0)直接查表求取热端温度值；也不能利用已知回路实际热电势E(T,T 0)直接查表求取的温度值，再加上冷端温度确定热端被测温度值，需按中间温度定律进行修正。

热电偶热电阻保护套管选用材质参考表

热电偶热电阻保护套管选用材质参考表标 记材质 国外对应 钢号 最高 使用 温度 特点用途 A1Cr18Ni9Ti321800抗晶间腐蚀好,焊 接性能良好核动力及反应堆构件\石油化工设备\造纸\制皂\食品加工 B GH30301100镍基高温合金.抗 氧化性耐腐蚀优 良,焊接性能良好. 燃烧炉设备 \在高温低 压力下工 作. C GH30391150镍基高温合金.抗 氧化性比GH3030更好,使用温度更 高 . 同上 D PtRH61300氧化条件下耐高 温,在卤素\酸等溶 液中耐腐蚀性能 好,但易受碳\硅\ 硫等污染 玻璃行业\ 代工熔炉\ 退火等炉窑 E20500易氧化\不耐腐蚀, 但价格便宜一般低温无腐蚀场合 F1Cr25Ti4461100抗大气氧化,抗硫 化气氛性能好,焊 接性能好 石油化工, 冶金\电力\ 热处理炉\ 焚烧炉等 G0Cr18Ni12Mo2Ti316Ti800耐酸\盐水核腐蚀 性工业气氛,焊接 性能好 核电站及反 应堆\化工\ 化学制药 业. H0Cr17Ni12Mo2Ti316800耐酒石酸\磷酸\硫 酸腐蚀\抗晶间腐 蚀好,焊接性能好 硫酸盐\纸 浆\纺织\染 料\制皂业\ 制药业\核 电站.

HL00Cr17Ni12Mo2316L800超低碳不锈钢,耐 腐蚀性能比316好, 焊接性能好. 同上 I H62200强度较好,导热性 好,易于焊接低温无腐蚀场合 J0Cr18Ni9304400低碳不锈钢,耐晶 间腐蚀性能和焊接 性能良好 化工\纺织\ 造纸\制皂 业\食品加 工\硝酸工 业\核电站 JL00Cr18Ni10304L400低碳不锈钢,耐腐 蚀性能比304好,焊 接性能良好 同上 K0Cr21Ni32TiAl Incocloy8001100若热稳定性好,氧 化皮不易脱落,抗 渗碳核渗氮 电站\炉窑\ 原油和石油 化工 N1Cr15Ni75Fe Incone16001100镍铬铁合金,耐腐 蚀性能好,高温抗 氧化,焊接性能好. 核电站\锅 炉\炉窑\热 处理\造纸 业\食品加 工 O00Cr15Ni60Mo16W哈氏C-276700耐点蚀,抗晶间腐 蚀,高温力学性能 良好 精细化工\ 石油化工 P1Cr25Ni20310S1200抗腐蚀性能好,耐 氯蚀同温抗氧化锅炉\ 鼓风炉\水泥炉窑\原油和石油化工\高温硫化床\电站 T CYT1011200精型高温合金,具 有较高的强度和耐 磨性能.具有很好 的抗硫化能力,抗 氧化能力优异,是 何在高温腐蚀性气 氛中使用,焊接性 能\加工性能好 燃烧炉\热 交换器\锅 炉\炉窑\造 纸业\高温 流化床\电 站 R CB1钢玉质1600陶瓷保护管.耐高 温\耐酸碱,能在腐 蚀性介质中使用, 但不能承受碰撞, 易脆断 高温加热炉 等场合

现代检测技术 实验四__K热电偶测温性能实验

检测技术实验报告 院（系）：自动化专业：自动化姓名：学号： 同组人员： 评定成绩：评阅教师：

K热电偶测温性能实验 一、实验目的： 了解热电偶测温原理及方法和应用。 二、基本原理： 热电偶测量温度的基本原理是热电效应。将A和B二种不同的导体首尾相连组成闭合回路，如果二连接点温度(T，T0)不同，则在回路中就会产生热电动势，形成热电流，这就是热电效应。热电偶就是将A和B二种不同的金属材料一端焊接而成。A和B称为热电极，焊接的一端是接触热场的T端称为工作端或测量端，也称热端；未焊接的一端(接引线)处在温度T0称为自由端或参考端，也称冷端。T与T0的温差愈大，热电偶的输出电动势愈大；温差为０时，热电偶的输出电动势为０；因此，可以用测热电动势大小衡量温度的大小。国际上，将热电偶的A、B热电极材料不同分成若干分度号，如常用的Ｋ(镍铬-镍硅或镍铝)、Ｅ(镍铬-康铜)、Ｔ(铜-康铜)等等，并且有相应的分度(见附录)表即参考端温度为０℃时的测量端温度与热电动势的对应关系表；可以通过测量热电偶输出的热电动势值再查分度表得到相应的温度值。 三、需用器件与单元： 主机箱、温度源、P t100热电阻(温度源温度控制传感器)、Ｋ热电偶(温度特性实验传感器)、温度传感器实验模板、应变传感器实验模板(代mV发生器)。 四、实验步骤： 热电偶使用说明：热电偶由Ａ、Ｂ热电极材料及直径(偶丝直径)决定其测温范围，如Ｋ(镍铬-镍硅或镍铝)热电偶，偶丝直径3.2mm时测温范围０～1200℃，本实验用的Ｋ热电偶偶丝直径为0.5mm，测温范围０～800℃；Ｅ(镍铬-康铜)，偶丝直径3.2mm时测温范围-200～+750℃，实验用的Ｅ热电偶偶丝直径为0.5mm，测温范围-200～+350℃。由于温度源温度＜200℃，所以，所有热电偶实际测温范围＜200℃。 从热电偶的测温原理可知，热电偶测量的是测量端与参考端之间的温度差，必须保证参考端温度为０℃时才能正确测量测量端的温度，否则存在着参考端所处环境温度值误差。 热电偶的分度表(见附录)是定义在热电偶的参考端(冷端)为０℃时热电偶输出的热电

热电偶特性及其应用研究实验报告Word版

实验报告 热电偶特性及其应用研究 姓名： 学号： 班级:

热电偶特性及其应用研究 一、实验目的 1.了解电位差计的构造、工作原理及使用方法； 2.了解温差电偶的测温原理和基本参数； 3.测量铜—康铜热电偶的温差系数。 二、实验原理 1.电位差计的补偿原理 为了能精确测得电动势的大小，可采用图2.10.2所示的线路。其中是电动势可调节的电源。调节，使检流计指针指零，这就表示回路中两电源的电动势、方向相反，大小相等。故数值上有(2.10.1) 这时我们称电路得到补偿。在补偿条件下，如果的数值已知，则即可求出。据此原理构成的测量电动势和电位差的仪器称为电位差计。 2.实际电位差计的工作原理 使用时，首先使工作电流标准化，即根据标准电池的电动势调节工作电流I。将开关K2合在S位置，调节可变电阻，使得检流计指针指零。这时工作电流I 在段的电压降等于标准电池的电动势，即(2.10.2) 再将开关K2合向X位置，调节电阻Rx，再次使检流计指针指零，此时有

这里的电流I就是前面经过标准化的工作电流。也就是说，在电流标准化的基础上，在电阻为Rx的位置上可以直接标出与对应的电动势(电压)值，这样就可以直接进行电动势(电压)的读数测量。 3. 温差电偶的测温原理 把两种不同的金属或不同成分的合金两端彼此焊接成一闭合回路，如图所示。 若两接点保持在不同的温度t和t0，则回路中产生温差电动势。温差电动势的大小除了和组成热电偶的材料有关外，唯一决定于两接点的温度函数的差。一般地讲，电动势和温差的关系可以近似地表示成 这里t是热端温度，t0是冷端温度，c称为温差系数，其大小决定于组成电偶的材料。 三、实验所用仪器及使用方法 1.仪器：UJ31型电位差计、标准电池、光点检流计、稳压电源、温差电偶、冰筒、水银温度计、烧杯、控温实验仪等。 2.使用方法 UJ31型电位差计： (1)将K2置于“断”，K0置于“×1”档(或“×10”档，视被测量值而定)，分别接上标准电池、检流计、工作电源。被测电动势(或电压)接于“未知1”或“未知2”。 (2)根据温度修正公式计算出标准电池的电动势Es的值，调节Rs的示值与其相等。将K2旋至“标准”档，按下K1(粗)按钮，调节Rn1、Rn2、Rn3，使检流计指针指零，再按下K1(细)按钮，用Rn3精确调节至检流计指针指零。 (3)将K2旋至“未知1”(或“未知2”)位置，按下K1(粗)按钮，调节读数转盘Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，使检流计指针指零，再按K1(细)按钮，细调读数转盘III使检流计指针精确指零。此时被测电动势(或电压)Ex等于读数转盘Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上的示值乘以相应的倍率之和。 标准电池： 实验中使用饱和标准电池的20℃时的电动势E =1.0186V。则温度为t℃时 20 的电动势可由下式近似得到 控温实验仪： 轻按“SET”按钮开始设置温度。此时轻按“位移”按钮，改变调节焦点位置；轻按“下调”按钮，减小焦点处数字；轻按上调按钮时，增大焦点处数字。再次轻按“SET”按钮，并设置加热电流后开始加热。

热电阻热电偶基础知识资料

热电偶热电阻测温应用原理 1热电偶测温的应用原理 1．1热电偶测温基本原理 1．2热电偶的种类与结构形成 1．2.1热电偶的种类 1．2.2热电偶的结构形式 1．3热电偶冷端的温度补偿 1．4温度测量仪表的分类 2热电阻的应用原理 2．1热电阻测温原理与材料 2．2.1精通型热电阻 2．2.2铠装热电阻 2．2.3端面热电阻 2．2.4隔爆型热电阻 2．3热电阻测温系统的组成

热电偶热电阻测温应用原理 1热电偶测温的应用原理 热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是： ①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。 ②测量范围广。常用的热电偶从-501600℃均可边续测量，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）。 ③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。1．1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焊接起来，构成一个闭合回路。当导体A和B的两个接触点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一定大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。 1．2热电偶的种类与结构形成 1．2.1热电偶的种类 常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用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与标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。

热电偶测温系统实验报告材料书

热电偶测温系统 实验报告书 班级：铁道自动化091班 小组成员：何俊峰、严云钧、王鹏远、倪森 瑜、康宁

目录 一热电偶的工作原理，补偿方法及其应用1热电偶的工作原理 2热电偶的补偿方法 3热电偶的实际应用 二热电偶测温系统的相关介绍 1线路原理图 2主要原件及其作用 3调试方法及其注意事项 三实验收尾及总结报告 1处理实验数据 2 实验总结

一热电偶的工作原理，补偿方法及其应用1热电偶的工作原理 （1）概况：热电偶是一种感温元件,热电偶的工作原理这就要从热电偶测温原理说起。一次仪表，直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号,通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质温度。热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在Seebeck电动势—热电动势，这就是所谓的塞贝克效应。两种不同成份的均质导体为热电极，温度较高的一端为工作端，温度较低的一端为自由端，自由端通常处于某个恒定的温度下。根据热电动势与温度的函数关系,制成热电偶分度表;分度表是自由端温度在0℃时的条件下得到不同的热电偶具有不同的分度表。热电偶回路中接入第三种金属资料时,只要该资料两个接点的温度相同,热电偶所产生的热电势将坚持不变，即不受第三种金属接入回路中的影响。因此,热电偶测温时,可接入测量仪表,测得热电动势后,即可知道被测介质的温度。 B热电偶工作原理：两种不同成份的导体(称为热电偶丝材或热电极)两端接合成回路，当接合点的温度不同时，回路中就会发生电动势，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丈量的其中，直接用作丈量介质温度的一端叫做工作端(也称为丈量端)另一端叫做冷端(也称为弥补端)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。热电偶实际上是一种能量转换器，将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度 （2）分类：（S型热电偶）铂铑10-铂热电偶 铂铑10-铂热电偶（S型热电偶）为贵金属热电偶。偶丝直径规定为0.5mm，允许偏差-0.015mm，其正极（SP）的名义化学成分为铂铑合金，其中含铑为10%，含铂为90%，负极（SN）为纯铂，故俗称单铂铑热电偶。该热电偶长期最高使用温度为1300℃，短期最高使用温度为1600℃。 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。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。由于S型热电偶具有优良的综合性能，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。 （R型热电偶）铂铑13-铂热电偶 铂铑13-铂热电偶（R型热电偶）为贵金属热电偶。偶丝直径规定为0.5mm，允许偏差-0.015mm，其正极（RP）的名义化学成分为铂铑合金，其中含铑为13%，含铂为87%，负极（RN）为纯铂，长期最高使用温度为1300℃，短期最高使用温度为1600℃。 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。由于R型热电偶的综合性能与S

热电阻热电偶温度传感器校准实验

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

热电偶的特性

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

热电偶基础知识及选型

热电偶基础知识及选型 一、热电偶基础 1. 热电效应：将两根不同的导体连接在一起，当导体的两端温度不一致时，导体构成的回路中就有电流产生，这种现象叫物质的热电效应（塞贝克效应）。热电特性是物质普遍具有的一种物理特性。 2. 热电偶：以测量热电动势的方法来测量温度的一对金属导体。注意是两根不同的均质导体，且只有热电特性曲线线性好、稳定性好、热电势率较大、耐蚀性好的一对金属导体才可用于热电偶。 3. 热电极：构成热电偶的两根金属导体叫热电极，其中一根叫正极，另一根叫负极。 4. 测量端与参比端：热电偶的焊接端叫测量端，也叫热端，另一端用于连接显示仪叫参比端，也叫冷端。 5. 热电动势：热电偶回路中由于测量端和参比端温度不一致时所产生的电动势，叫热电动势，包括温差电势和接触电势两部份。当参比端温度恒定时，热电偶的热电动势大小与测量端温度一一对应。 6. 热电势率：指温度每变化1℃引起热电偶的热电动势的变化值，又称“塞贝克系数”，单位为μV/℃。温度需换算成热电动势才能进行运算。 7. 热电偶的基本定律：均质导体定律、中间导体定律、中间温度定律、连接导体定律、参考电极定律。

8. 热电偶起源：基于1821年塞贝克发现的热电效应，1826年贝克雷尔首先根据热电效应来测量温度。 9. 分度号：对热电特性在一定范围内一致的一个类别的热电偶的命名符号。热电极化学成分相同的两支热电偶，其分度号相同。 10. 分度表：每类分度号的热电偶在每摄氏度对应的热电动势的数据表，叫热电偶分度表。 11. 热电偶的结构：两端五部，热电偶三要素 12. 装配热电偶：热电偶偶丝、绝缘材料、保护套管经过装配而成，并可拆卸的热电偶。 13. 铠装热电偶：热电偶偶丝采用氧化镁粉绝缘，将偶丝、绝缘材料、保护套管组装在一起，反复拉拔缩径，加工成一体化的细长的不可拆卸的热电偶电缆，再分剪成需要的长度，制作测量端和接线端，即成为铠装热电偶。 三、热电偶选型基础

实验 Pt100热电阻测温特性实验

实验 Pt100热电阻测温特性实验 一、实验目的：了解热电阻的特性与应用。 二、基本原理：利用导体电阻随温度变化的特性。热电阻用于测量时，要求其材料电阻温度系数大，稳定性好，电阻率高，电阻与温度之间最好有线性关系。常用铂电阻和铜电阻，铂电阻在0-6 30、74C以内，电阻Rt与温度t的关系为：Rt = R0(1+At+Bt2)R0系温度为0C时的铂热电阻的电阻值。本实验 R0=100C，A=3、9080210-3 C-1B=-5、10-7 C-2,铂电阻现是三线连接，其中一端接两根引线主要是为了消除引线电阻对测量的影响。 三、需用器件与单元： K型热电偶、Pt100热电阻、温度测量控制仪、温度传感器实验模块、数显单元（主控台电压表）、万用表、直流稳压电源15V 和2V。 四、实验步骤： 1、差动电路调零接主控箱电源输出接主控箱数显表 Vi 地2V 图11-5 热电阻测温特性实验将温度测量控制仪上的220V电源线插入主控箱两侧配备的220V控制电源插座上。首先对温度传感器实验模块的三运放测量电路和后续的反相放大电路调零。具体方法是把R5和R6的两个输入点短接并接地，然后调节Rw2使

V01的输出电压为零，再调节Rw3，使V02的输出电压为零，此后Rw2和Rw3不再调节。 2、温控仪表的使用注意：首先根据温控仪表型号，仔细阅读“温控仪表操作说明”，（见附录一）学会基本参数设定（出厂时已设定完毕）。 3、热电偶的安装选择控制方式为内控方式，将K型热电偶温度感应探头插入“YL系列温度测量控制仪”的上方两个传感器放置孔中的一个。将K型热电偶自由端引线插入“YL系列温度测量控制仪”正前方面板的的“传感器”插孔中，红线为正极。 4、热电阻的安装及室温调零将Pt100铂电阻三根引线引入“Rt”输入的a、b上：用万用表欧姆档测出Pt100三根引线中短接的两根线（蓝色和黑色）接b端，红色接a端。这样Rt （Pt100）与R 3、R 1、Rw 1、R4组成直流电桥，是一种单臂电桥工作形式。Rw1中心活动点与R6相接，见图11-5。 5、测量记录合上内控选择开关（“加热方式”和“冷却方式”均打到内控方式），设定温度控制值为40C，当温度控制在40C时开始记录电压表读数，重新设定温度值为40C+nΔt，建议Δt=5C，n=1……7，到75C每隔1n读出数显表输出电压与温度值。待温度稳定后记下数显表上的读数（若在某个温度设定值点

常见热电偶类型及特点

常见热电偶类型及特点 １、K 型热电偶镍铬（镍硅（镍铝）热电偶） Ｋ型热电偶是抗氧化性较强的贱金属热电偶，可测量0～1300 ℃的介质温度，适宜在氧化性及惰性气体中连续使用，短期使用温度为1200 ℃，长期使用温度为1000 ℃，其热电势与温度的关系近似线性，是目前用量最大的热电偶。然而， 它不适宜在真空、含硫、含碳气氛及氧化还原交替的气氛下裸丝使用；当氧分压较低时，镍铬极中的铬将择优氧化，使热电势发生很大变化，但金属气体对其影响较小，因此，多采用金属制保护管。 Ｋ型热电偶缺点： （1））热电势的高温稳定性较Ｎ型热电偶及贵重金属热电偶差，在较高温度下（例如超过1000 ℃）往往因氧化而损坏； （2））在250 ～500 ℃范围内短期热循环稳定性不好，即在同一温度点，在升温 降温过程中，其热电势示值不一样，其差值可达2～3℃； （3））其负极在150 ～200 ℃范围内要发生磁性转变，致使在室温至230 ℃范围内分度值往往偏离分度表，尤其是在磁场中使用时往往出现与时间无关的热电势干扰； （４）长期处于高通量中系统辐照环境下，由于负极中的锰（Ｍn）、钴（Ｃo）等元素发生蜕变，使其稳定性欠佳，致使热电势发生较大变化。 2、S 型热电偶（铂铑10 －铂热电偶） 该热电偶的正极成份为含铑10% 的铂铑合金，负极为纯铂。 其特点是：

（１）热电性能稳定、抗氧化性强、宜在氧化性气氛中连续使用、长期使用温度 可达1300 ℃，超达1400 ℃时，即使在空气中、纯铂丝也将会再结晶，使晶粒粗 大而断裂； （２）精度高，在所有热电偶中准确度等级最高，通常用作标准或测量较高温度；（３）使用范围较广，均匀性及互换性好； （４）主要缺点有：微分热电势较小，因而灵敏度较低；价格较贵，机械强度低， 不适宜在还原性气氛或有金属蒸汽的条件下使用。 3、E 型热电偶（镍铬－铜镍[康铜]热电偶） Ｅ型热电偶为一种较新产品，正极为镍铬合金，负极为铜镍合金（康铜）。其最 大特点是在常用的热电偶中，其热电势最大，即灵敏度最高；它的应用范围虽不及Ｋ型偶广泛，但在要求灵敏度高、热导率低、可容许大电阻的条件下，常常被 选用；使用中的限制条件与Ｋ型相同，但对于含有较高湿度气氛的腐蚀不很敏感。 4、N 型热电偶（镍铬硅－镍硅热电偶） 该热电偶的主要特点：在1300 ℃以下调温抗氧化能力强，长期稳定性及短期热循环复现性好，耐核辐射及耐低温性能好，另外，在400 ～1300 ℃范围内，Ｎ型热电偶的热电特性的线性比Ｋ型偶要好；但在低温范围内（-200 ～400 ℃）的非线性误差较大，同时，材料较硬难于加工。 5、J 型热电偶（铁－康铜热电偶） J 型热电偶：该热电偶的正极为纯铁，负极为康铜（铜镍合金），具特点是价格 便宜,适用于真空氧化的还原或惰性气氛中，温度范围从-200 ～800℃，但常用温度只在500 ℃以下，因为超过这个温度后，铁热电极的氧化速率加快，如采用粗

K型热电偶测温实验报告

实验报告 实验课程名称传感器与自动检测技术 实验项目名称 K型热电偶测温实验 专业班测仪161班 实验班测仪161班 学生姓名袁利 学号 1600160290 小组编号第七组 实验时间： 2 0 1 8 年 10 月 8 日

实验目的及要求：了解K 型热电偶得特性与应用 实验仪器设备：智能调节仪、PT100、K 型热电偶、温度源、温度传感器实验模块 实验原理：热电偶是一种使用最多的温度传感器，它的原理是基于1821年发现的塞贝尔效应，即两种不同的导体或半导体A 或B 组成一个回路，其两端相互连接，只要两节点处的温度不同，一端温度为T ，另一端温度为0T ,则回路中就有电流产生，即回路中存在电动势， 该电动势被称为热电势。 当回路断开时，在断开处a,b 之间便有一电动势T E ,其极性和量 值与回路中的热电势一致，并规定在冷端，当电流由A 流向B 时，称A 为正极，B 为负极，实验表明，当T E 较小时，0=()T AB E S T T （AB S 是热电势率）。 热电偶基本定律： （1） 均质导体定律：由一种均质导体组成的闭合回路，不论导体的 截面积和长度如何，也不论各处的温度如何，都不能产生电动势。 （2） 中间导体定律：在热电偶回路中，只要中间导体C 两端温度相 同，那么接入中间导体对热电偶回路总热电势0(,)AB E T T 没有影响。 （3） 中间温度定律：热电偶的两个结点温度为12,T T 时，热电势为AB E (12,T T ),两结点温度为23,T T 时，热电势为AB E 23,T T （），那么当两结 点温度为13,T T 时的热电势则为

热电偶的材料、结构及种类

热电偶的材料、结构及种类 一、热电偶材料 根据金属的热电效应原理．组成热电偶的热电极，If以是任意的合同材料 中，用作热电极的材料应具备以下几方面的条件： 1．测量范围广 在规定的温度测量范围内具有较高的测量精确度 的关系是单值函数。 2．热电性能稳定 要求在规定的温度测量范围内使用时热电性能稳定，有较好的均匀性和复现性。 3．化学稳定性好 要求在规定的温度测旦范闲内使用时有良好的化学稳定性、抗氧化或抗还原性能 蒸发现象。 满足上述条件的热电偶材料并不很多。目前，我国大量生产和使用的性能符合专业 标准 成国家标服并具钉统一分度表凶热屯悯材料称为定型热屯偶材料，共有6个仍牌。它 们分别 是铀诧”饱姥，、钢铭l。—5日、镍铬—镍硅、镍铬嘴铜、镍铬—镍铝、铜—铜镍。 此外，我囚还生产一些未定型的热电偶材料，如铂锭J s—59、铱姥M—铱、钨锦；—钨钢：。及金铁 热电偶、双钠钥热心佃等。这些非标热电偶应用于一些特殊条件下的测温，如超高温、极低温、 禹真空或核辐射环境等。 热电偶温度传感器广泛应用于工业生产过程中的温度测量。根据其用途和安装位置不 它具有多种结构形式。 [一)普通工业热电偶的结构

热电偶通常出热电极、绝缘管．保护宾管和接线盒等几个主要部分织成 5所不。现对各部分构造做简申的介绍。 1．热电权 热电极又称偶丝．它是热电佃斯麦迪电子的珏本组成部分。用普通分届做成的偶丝，其直径一般为 o．5—3．2mm；用责至金属做成的佃丝，盲役一般为o．3一o．6mm。偶耸的良度则由工作端插 入被测介质中的深度来决定，通常为300一20()o nlnl，常内的长度为历o mm。 2．绝缘管 绝缘管又称绝缘子，是用于热电极之间及热心极与保护宾之间进行绝缘保护的零件，以防 止它们之间立相短路。其形状一般为圆形或椭圆形，钾间开心2个、4个或6个孔， 热电偶偶 丝穿孔而过。材料为就上质、高铝质、刚玉质等，根据使用的热电偶而定。 3．保护套管 保护套管是用于保护热电偶感混元件免受被测介质化学腐蚀和机械损伤的装置。保 护名 管应具有耐高温、耐腐蚀见导热性灯的特性，可以用作保护套管的材料有金属、非金 属及金属 陶瓷二大类。金属材料有铝、黄铜、碳钢、不锈钠等，其小1〔：f13X19，I、j不锈 钢是目前热电偶保 护套管使用的典型材料。非金属材AVX钽电容料有高铝质(A12()j的质量分数为85％ 一90％)、刚玉质 (A1z()：的质量分数为99％)，使用温度都在1：300℃以上。金属陶瓷材料毛氧化铁 加众届铂， 这种材料使用温度在1700℃，且在高温厂啊很好的抗氧化能力、适用于钢水温度的连续测量。

热电阻测温特性实验(精)

热电阻测温特性实验 一、实验目的：了解热电阻的特性与应用。 二、基本原理：利用导体电阻随温度变化的特性，热电阻用于测量时，要 求其材料电阻温度系数大，稳定性好，电阻率高，电阻与温度之间最好有线性关系。常用铂电阻和铜电阻在0-630.74℃以内，电阻Rt与温度t的关系为： R t=R0(1+A t+B t2) R0系温度为0℃时的电阻。本实验R0=100℃，A t=3.9684×10-2/℃，B t=-5.847 ×10-7/℃2，铂电阻现是三线连接，其中一端接二根引线主要为消除引线电阻对 测量的影响。 三、需用器件与单元：加热源、K型热电偶（红+，黑-）、P t100热电阻、温度控制单元、温度传感器实验模板、数显单元、万用表。 四、实验步骤： 1、注意：首先根据实验台型号，仔细阅读“温控仪表操作说”，学会基本参 数设定。 2、将热电偶插入台面三源板加热源的一个传感器安置孔中。将Ｋ型热电偶自由端引线插入主控面板上的热电偶EＫ插孔中，红线为正极，黑色为负极，注意热电偶护套中已安置了二支热电偶，Ｋ型和E型，它们热电势值不同，从热电偶分度表中可以判别Ｋ型和Ｅ型（Ｅ型热电势大）热电偶。E型（蓝+，绿-）；k型（红+，黑-） 3、将加热器的220V电源插头插入主控箱面板上的220V控制电源插座上。 4、将主控箱的风扇源(24V)与三源板的冷风扇对应相连，电机转速电压旋至最大。 5、将P t100铂电阻三根线引入“R t”输入的a、b上：用万用表欧姆档测出 P t100三根线中其中短接的二根线（蓝，黑）接b端。这样R t与R3、R1、R w1、 R4组成直流电桥，是一种单臂电桥工作形式。R w1中心活动点与R6相接，见图 11-5。

热电偶温度特性实验

实验四K热电偶温度特性实验 1、实验目的：了解热电偶测温原理及方法和应用。 2、基本原理：K型热电偶是由镍铬-镍硅或镍铝材料制成的热电偶，偶丝直径不同，测量的温度范围也不同。对于确定的热电偶，其温度测量范围和电动势随温度的变化曲线是确定的，可通过查表得到。选用确定的K型热电偶，插入温度源中，把热电偶的输出端通过差分放大，获得热电偶的电动势。记录测量电动势，通过测量热电偶输出的电动势值再查分度表得到相应的温度值。 3、需用器件与单元：主机箱、温度源、Pt100热电阻(温度源温度控制传感器)、Ｋ热电偶(温度特性实验传感器)、温度传感器实验模板、应变传感器实验模板(代mV发生器)。 4、原理图如下图4.8所示 图4.8 K热电偶原理图 5、实验步骤： 热电偶使用说明：热电偶由Ａ、Ｂ热电极材料及直径(偶丝直径)决定其测温范围，如Ｋ(镍铬-镍硅或镍铝)热电偶，偶丝直径3.2mm时测温范围０～1200℃，本实验用的Ｋ热电偶偶丝直径为0.5mm，测温范围０～800℃；Ｅ(镍铬-康铜)，偶丝直径3.2mm时测温范围-200～+750℃，实验用的Ｅ热电偶偶丝直径为0.5mm，测温范围-200～+350℃。由于温度源温度＜200℃，所以，所有热电偶实际测温范围＜200℃。 从热电偶的测温原理可知，热电偶测量的是测量端与参考端之间的温度差，必须保证参考端温度为０℃时才能正确测量测量端的温度，否则存在着参考端所处环境温度值误差。 热电偶的分度表(见附录)是定义在热电偶的参考端(冷端)为０℃时热电偶输出的热电动势与热电偶测量端(热端)温度值的对应关系。热电偶测温时要对参考端(冷端)进行修正

(补偿)，计算公式：E(t,t0)=E(t,t0＇)+E(t0＇, t0) 式中：E(t,t0)—热电偶测量端温度为ｔ，参考端温度为t0=０℃时的热电势值； E(t,t0＇)—热电偶测量温度ｔ，参考端温度为t0＇不等于０℃时的热电势值； E(t0＇,t0)—热电偶测量端温度为t0＇，参考端温度为t0=０℃时的热电势值。 例：用一支分度号为Ｋ(镍铬-镍硅)热电偶测量温度源的温度，工作时的参考端温度(室温)t0＇=20℃，而测得热电偶输出的热电势(经过放大器放大的信号，假设放大器的增益ｋ=10)32.7mv，则E(t,t0＇)=32.7mV/10=3.27mV，那么热电偶测得温度源的温度是多少呢? 解：由附录Ｋ热电偶分度表查得： E(t0＇,t0)=E(20,0)=0.798mV 已测得 E(t,t0＇)=32.7mV/10=3.27mV 故 E(t,t0)=E(t,t0＇)+E(t0＇, t0)= 3.27mV+0.798mV=4.068mV 热电偶测量温度源的温度可以从分度表中查出，与4.068mV所对应的温度是100℃。 （1）在主机箱总电源、调节仪电源、温度源电源关闭的状态下，按图4.11示意图接线。 图4.9 K型热电偶温度特性试验接线示意图 （2）调节温度传感器实验模板放大器的增益Ｋ=30倍：在图4.9中温度传感器实验模板上的放大器的二输入端引线暂时不要接入。拿出应变传感器实验模板(实验一的模板)，将应变传感器实验模板上的放大器输入端相连(短接)，应变传感器实验模板上的±15Ｖ电源插孔与主机箱的±15Ｖ电源相应连接，合上主机箱电源开关(调节仪电源和温度源电源关闭)后调节应变传感器实验模板上的电位器R W4(调零电位器)使放大器输出一个较大的ｍV信号，如20mV(可用电压表2V档测量)，再将这个20mV信号(Vi)输给图30A中温度传感器实

热电阻测温特性实验及其数据分析

实验二热电阻测温特性实验 1 实验目的 了解热电阻的特性与应用。 2 基本原理 利用导体电阻随温度变化的特性，热电阻用于测量时，要求其材料电阻温度系数大，稳定性好，电阻率高，电阻与温度之间最好有线性关系。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 + αt + βt2)，其中R0是温度为0 °C时的电阻。本实验R0 = 100 Ω，α= 3.9684×10?2°C?1，β= ?5.847×10?7°C?2，铂电阻使用三引线，其中一端接二根引线，主要为消除引线电阻对测量的影响。 3 需用器件与单元 加热源、K 型热电偶、Pt100热电阻、温度控制单元、温度传感器实验模板、数显单元、万用表。

4 实验步骤 4.1 差动放大器调零 将实验模板调节增益电位器RW2顺时针调节大致到中间位置，将±15V电源及地从主控箱接入模板，检查无误后，合上主控箱电源开关，进行差动放大器调零。 4.2 将K 型热电偶插入到热源孔，将自由端按极性正确接至主控板上，用于温度设定。 4.3 将Pt100铂电阻引线接入Rt端的a、b 上。Pt100三根线中，其中两根线为铂电阻的一端。采用三线制的第一对称接法将Pt100接入电桥，这样Rt、R3和Rl、RWl、R4并联组成单臂电桥，见图2.2。

4.4 在端点a 与地之间加直流源4V，合上主控箱电源开关，调RW1使Vi输出为零，即桥路输出为零（平衡）。然后将Pt100热电阻探头插入到热源孔。 4.5 按Δt = 5℃进行升温，温度稳定后，读取数显表值，将结果填入表2.1。实验结束后将温度控制器温度设定为零，关闭电源开关。 表2.1 铂电阻热电势与温度值 5 思考题 5.1 根据表2.1值计算温度测量系统的灵敏度，S =?uO/?t（?uO输出电压变化量，?t温度变化量）；及其非线性误差。 5.2 如何根据测温范围和精度要求选用热电阻？ 数据处理： 1、计算温度测量系统的灵敏度:其中Δt=5℃,

热电偶的种类讲述

热电偶的种类 常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用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。标准化热电偶我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。 （S型热电偶）铂铑10-铂热电偶 铂铑10-铂热电偶（S型热电偶）为贵金属热电偶。偶丝直径规定为0.5mm，允许偏差-0.015mm，其正极（SP）的名义化学成分为铂铑合金，其中含铑为10%，含铂为90%，负极（SN）为纯铂，故俗称单铂铑热电偶。该热电偶长期最高使用温度为1300℃，短期最高使用温度为1600℃。 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。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。由于S型热电偶具有优良的综合性能，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。 （R型热电偶）铂铑13-铂热电偶 铂铑13-铂热电偶（R型热电偶）为贵金属热电偶。偶丝直径规定为0.5mm，允许偏差-0.015mm，其正极（RP）的名义化学成分为铂铑合金，其中含铑为13%，含铂为87%，负极（RN）为纯铂，长期最高使用温度为1300℃，短期最高使用温度为1600℃。 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。由于R 型热电偶的综合性能与S型热电偶相当，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。 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。

实验四 温度传感器一热电偶测温实验

实验四 温度传感器一热电偶测温实验 实验原理： 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。 图中T 为热端，To 为冷端，热电势为 0()()t AB AB T E E E T =- 本实验中选用两种热电偶镍铬一镍硅(K 分度)和镍铬－铜镍(E 分度)。. 实验所需部件： K(也可选用其他分度号的热电偶)、E 分度热电偶、温控电加热炉、温度传感器实验模块、142位数字电压表〈自备〉 实验步骤： 1、 观察热电偶结构〈可旋开热电偶保护外套)，了解温控电加热

器工作原理。 温控器：作为热源的温度指示、控制、定温之用。温度调节方式为时间比例式，绿灯亮时表示继电器吸合电炉加热，红灯亮时加热炉断电。 温度设定：拨动开关拨向“设定”位，调节设定电位器，仪表显示的温度值℃随之变化，调节至实验所需的温度时停止.然后将拨动开关扳向“测量”侧，接入热电偶控制炉温. (注：首次设定温度不应过高，以免热惯性造成加热炉温度过冲)。 2、首先将温度设定在50"C 左右，打开加热开关， (加热电炉电源插头插入主机加热电源出插座)，热电偶插入电加热炉内，K 分度热电偶为标准热电偶，冷端接“测试”端， E 分度热电偶接“温控”端，注意热电偶极性不能接反，而且不能断偶，142位万用表置200mv 挡，当钮于开关倒向“温控”时测E 分度热电偶的热电势，并记录电炉温度与热电势E 的关系。 3、因为热电偶冷端温度不为0°C ，则需对所测的热电势值进行修正 010 (,)(,)()1,E T E T E T t T t =+ 实际电动势=测量所得电势+温度修正电势 查阅热电偶分度表，上述测量与计算结果对照。 4、继续将炉温提高到70°C 、90°C 、110°C 、130°C 和150°C ，重复上述实验，观察热电偶的测温性能。 注意事项： 加热炉温度请勿超过200°C ，当加热开始，热电偶一定要插入炉内，否则炉温会失控，同样做其它温度实验时也需用热电偶来控制加