热电偶的制作过程

热电偶的制作过程

热电偶是一种能够将温度变化转化为电信号的传感器，广泛应用于许多领域。下面是热电偶的制作过程。

1. 选择热电偶材料

常见的热电偶材料包括K型、J型、T型、R型、S型等。不同的材料在温度范围、线性范围、精度等方面有所不同，制作热电偶前需要根据实际需要选择合适的材料。

2. 制备热电偶线

热电偶线由两种不同的材料组成，需要先将两种不同材料用机械方式或化学方法制成线。这是热电偶制备的关键步骤。

3. 组装热电偶

将两条热电偶线分别焊接到终端头上，在终端头上加盖护套，形成完整的热电偶。

4. 测试热电偶

制作完热电偶后需要进行测试，检查热电偶的线性范围、响应时间、测量精度等性能参数是否满足要求。

5. 调试热电偶

如果测试结果不理想，需要对热电偶进行调试，比如检查接线是否正确、更换终端头等操作。

总之，制作热电偶需要经过仔细的材料选择、线制备、组装、测试和调试等多个步骤，确保制作出的热电偶能够准确地测量温度变化，并能够满足实际应用的需要。

铜-康铜测温热电偶的制作和标定

铜－康铜测温热电偶的制作和标定 摘要：铜-康铜热电偶以其灵敏度高、稳定可靠、抗震抗摔、互换性好、价格低廉、适用于远距离测温和自动控制等优势，在农业和制冷工程中发挥着重要作用。通过选择铜－康铜热电偶的制作方法和标定方式，进行多项式回归分析，表明热镀锡焊测头非标准分度的铜－康铜热电偶在－35～100℃范围内的线性及一致性都较好，适于实验室、农业和制冷工程测温应用。 关键词：铜－康铜热电偶；热电动势；温差；多项式回归：线性 现代工业和农业测温技术中，热电偶具有灵敏度高、可靠、抗震抗摔、互换性好及适于远距离测量和自动控制等优点，被广泛应用于制冷、化工、食品、轻工、农业科学研究等领域。热电偶的种类很多，不同材料组成的热电偶其适用条件、测温范围、灵敏度等都有所不同，实际应用时还要考虑测量对象、测头形状、测头大小和引线长度等多方面因素。铜－康铜热电偶由铜和康铜两种材料配对组成，其质地均匀、热电势大、灵敏度高、成本低廉、容易制作，在-200～400℃范围内其温差电势与温度之间具有良好线性，在制冷工程、农业气候、生态、生理研究和生产等领域得到了广泛的应用。 1铜－康铜热电偶的结构和测温原理 铜－康铜热电偶又称铜一铜镍热电偶，分度上属T型热电偶。是一种在±100℃常用温度范围内最佳的廉价金属热电偶。它的正极是纯铜(Cu：100％)，负极为铜镍合金(Cu：55％，Ni：45％)，常称之为康铜。铜－康铜热电偶的感温测头把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表显示和记录所测介质的温度。 铜－康铜热电偶利用“塞贝克(Seebeck)效应”测量温度，即将两种不同材料的

导体铜和康铜连接起来，组成一个闭合回路。当其连接的两端处于不同温度场时，便产生温差，温差产生相应的电动势——热电动势，通过测定该热电势的大小就可以实现温度的测量，这就是所谓的塞贝克效应(图1)。两种不同成分的均质导体铜和康铜为热电极，在被测介质中，连接的一端为测量端(工作端或测头)，另一端为参考端(恒温端)。只要保持参考端温度不变，则热电偶的输出热电势就是所测介质温度t的单值函数。热电偶回路中，热电动势的值与组成热电偶的金属材料性质、测量端与参考端的温度差的大小有关，而与热电极的长短、直径和形状等无关，这就决定了我们采用铜－康铜热电偶测温时，可以根据需要选择线材和制作测头。 2铜－康铜热电偶的材料选择 理论上任何一种铜丝和康铜丝都可以组成一对热电偶，但实际应用中，需通过认真选择才能制成实用的热电偶。首先要考虑材料的均质性，试验证明，只有均质的铜和康铜材料，才能制作出测温准确的热电偶；其次要考虑到机械强度、韧性、绝缘性能及测头大小和价格等方面选择热电偶丝的直径与长度。热电偶丝的直径与长度虽不影响热电动势的大小，但它却直接与热电偶使用寿命、动态响应特性及线路电阻有关。因此，它的正确选择也是很重要的。直径越大，使用温度越高，使用寿命就越长，但响应时间也随着延长；直径越小，热电偶灵敏度越高，但测温头越小，线路电阻增大，会影响测量的准确度，机械强度也减小，容易断偶。为了防止热电偶测温时短路，热电偶丝选取塑膜漆包线最好，选择漆包均匀、无脱落、绝缘性能好的线材。试验表明，在农业和制冷工程测温中，可选用直径0.5mm左右的塑膜漆包铜丝和漆包康铜丝作为热电偶的制作材料。 3铜－康铜热电偶的制作 3.1铜－康铜热电偶测量端焊接方式的选择 铜－康铜热电偶的测量端放人被测环境中或物体上，感受被测介质的温度。测量端焊接质量的好坏直接影响热电偶测温的可靠性与稳定性，铜和康铜测量端的焊接要求接触良好、牢固、表面光滑、无夹渣和裂纹、无气孔、无沾污变质等。 热电偶测量端的焊接方法很多，有气焊法、电弧焊法、对焊法、直流氩弧焊法、盐浴焊接法及光纤激光微细焊接法、锡膜焊接法等。试验确定了热镀锡膜焊接法，相对于工业热电偶，这种方法焊接的热电偶更适于实验室和制冷工程及农业测温应用。 3.2铜－康铜热电偶的制作程序 3.2.1偶丝和保护管的选取选用直径为0.5mm塑膜漆包铜丝(Cu：100％红色)及0.5mm漆包康铜丝(Cu：55％，Ni：45％玫瑰红色)作为热电偶丝。将选好的两种热电偶丝分别截成所需要的长度，一起套入内径为2—4mm软质塑料保护管

二组分简单共熔系统相图的绘制

实验报告 课程名称： 大学化学实验（P ） 指导老师： 成绩：_______________ 实验名称： 二组分简单共熔系统相图的绘制 实验类型： 物性测试 同组学生姓名： 【实验目的】 1. 用热分析法测绘Zn-Sn 相图。 2. 熟悉热分析法的测量原理 3. 掌握热电偶的制作、标定和测温技术 【实验原理】 本实验采用热分析法中的步冷曲线方法绘制Zn-Sn 系统的固-液平衡相图。将系统加热熔融成一均匀液相，然后使其缓慢冷却，每隔一定时间记录一次温度，表示温度与时间的关系曲线，称为冷却曲线或步冷曲线。当熔融系统在均匀冷却过程中无相变化时，其温度将连续下降，得到一条光滑的冷却曲线，如在冷却过程中发生相变，则因放出相变热，使热损失有所抵偿，冷却曲线就会出现转折点或水平线段。转折点或水平线段对应的温度，即为该组成合金的相变温度。对于简单共熔合金系统，具有下列形状的冷却曲线[图a(a)]，由这些冷却曲线，即可绘出合金相图[图a(b)]。 在冷却过程中，常出现过冷现象，步冷曲线在转折处出现起伏[图a(c)]。遇此情况可延长FE 交曲线BD 于点，G 点即为正常的转折点。 用热分析法测绘相图时，被测系统必须时时处于或接近相平衡状态，因此，系统的冷却速度必须足够慢，才能得到较好的结果。 图a 步冷曲线（a ）、对应相图（b ）及有过冷现象出现的步冷曲线（c ） 【试剂与仪器】 仪器 镍铬-镍硅热电偶1支；UJ-36电位差计1台；小保温瓶1只；盛合金的硬质玻璃管7只；高 温管式电炉2只（加热炉、冷却炉）；调压器（2KW ）1只； 坩埚钳1把；二元合金相图计算机测试系统1套。 试剂 锡、锌、铋（均为AR ）；石墨粉。 【实验步骤】 1. 热电偶的制作：取一段长约0.6m 的镍铬丝，用小瓷管穿好，再取两段各长0.5m 的镍硅丝，制作热 电偶（此步骤一般已事先做好）。 2. 配置样品：在7只硬质玻璃管中配制各种不同质量分数的金属混合物：100%Bi ；100%Sn ；100%Zn ； 45%Sn+55%Zn ；75%Sn+25%Zn ；91.2%Sn+8.8%Zn ；95%Sn+5%Zn 。为了防止金属高温氧化，表面放置石墨粉（此步骤由实验室完成）。 3. 安装：安装仪器并接好线路。 4. 加热溶化样品，制作步冷曲线：依次测100%Zn ，100%Bi ，100%Sn ，45%Sn+55%Zn ，

热电偶的制作及校验综合实验

实验三热电偶的制作及校验综合实验 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 4、绘制热电势E与温度t的曲线 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

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

热电偶的制作与应用

实验十六热电偶的制作与应用 一、目的要求 1．了解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．掌握电位差计的原理和使用方法。 二、实验原理 1.热电偶原理 将两种不同材质的金属导线连接成闭合回路，如果两接点的温度不同，由于金属的热电效应，在回路中就会产生一个与温差有关的电动势，称为温差电势。在回路中串接一毫伏表，就能粗略地测出温差电势值。如下图： 温差电势的大小只与两个接点的温差有关，与导线的长短粗细和导线本身的温度分布无关。这样一对导线的组合就称热电偶温度计。简称热电偶。 实验表明，在一定温度范围，温差电势E与两接点的温度T0, T存在着函数关系E=F(T0 , T), 如果一个接点T0（通常指冷端）的温度保持不变，则温差电势就只与另一个接点T（通常指热端）的温度有关，即E=F(T) ，当测得温差电势后，即可求出另一个接点（热端）的温度。 为了增加温差电势，提高测量精度，可将几个热电偶串联成热电堆，如下图：

热端（测量点） 冷端（参考点） 热端（测量点） 冷端（参考点） 热电偶示意图 热电堆示意图 2. 热电偶的标定 将热电偶做为温度计，必须先将热电偶的温差电势与温度值T 之间的关系进行标定。一般不用内插式计算，而是用实验方法，用表格或T-E （或E-T ）特性曲线形 式表示。标定方法，一般采用：○ 1固定点法，即测量已知沸点或熔点温度的标准物质在沸点或熔点时的温差电势值。 ○ 2标准热电偶法，将待标热电偶与标准热电偶一起置于恒温介质中，逐点改变恒温介质的温度，待热电偶处于热平衡状态下测出每一点的温差电势。热电偶的T-E 特性曲线如下图：

热电偶生产工艺

热电偶生产工艺 热电偶是一种常用于测量温度的传感器，它广泛应用于各种工业领域中。热电偶的生产工艺十分复杂，需要经过多道工序来完成。下面将介绍一下热电偶的生产工艺。 首先，热电偶的核心部分是由两种不同金属线材构成的。这两种金属线材都是高纯度的金属材料，常用的有铜、铁、镍和铬等。这两种金属线材的直径要相等，以保证测量的精确性。选择合适的金属材料和直径对热电偶的性能有很大的影响。 其次，通过不同的方式将两种金属线材连接起来，通常有焊接和扎线两种方式。焊接是将两种金属线材的端部加热至一定温度，使其熔化融合在一起。而扎线则是用一种特殊的机器将两种金属线材合并在一起，并通过机器的高速运转来使金属线材相互缠绕，确保金属接触紧密。 接下来，需要对连接好的金属线材进行绝缘处理。这一步骤的目的是防止金属线材之间发生短路，并保护线材免受环境中的腐蚀。通常采用的绝缘材料有石墨、陶瓷、石英等。绝缘材料一般以薄膜或者粉末的形式涂覆在金属线材的表面上，并在高温下烘烤固化。 在完成绝缘处理后，需要对热电偶进行外壳的制作。外壳有多种材质可选择，如不锈钢、玻璃钢等。外壳的作用是保护热电偶内部的电路，防止受到外界环境的影响。同时，外壳还起到固定和耐腐蚀的作用。

最后，对生产好的热电偶进行检测和校准。检测的目的是确保热电偶的质量达到标准要求，常用的检测方法有电流测试和温度测试等。校准是根据标准温度源或者标准温度计来进行的，通过对热电偶的输出电压和实际温度之间的比较，来确定热电偶的准确性。 总的来说，热电偶的生产工艺包括材料的选择、连接、绝缘处理、外壳制作以及检测和校准等多个步骤。每个步骤都需要严格执行，以确保生产出质量可靠的热电偶产品。只有经过精心设计和制造的热电偶，才能在各个工业领域中发挥准确可靠的测温作用。

实验一 热电偶制作、校验及其静态特性测试实验(修改)

实验一热电偶制作、校验及其静态特性测试实验 一、实验目的 1、掌握热电偶测温原理和温度测量系统组成，学习热电偶测温技术，提高学生的实验技能和动手能力； 2、了解热电偶的制作原理，学习热电偶的焊接方法； 3、掌握电位差计的工作原理及使用方法； 4、了解模拟式显示仪表及数字式显示仪表校验方法,从而能较全面的了解与使用显示仪表； 5、掌握工业热电偶比较式校验的实验方法； 6、掌握热电偶的静态特性测试方法及数据处理技术。 二、实验内容 1、根据热电偶的测温原理，利用实验室提供的热电偶丝等材料制作热电偶，每组制作2支； 2、对选用的显示仪表和电位差计进行校正； 3、采用双极比较法设计热电偶校验系统电路，并对自己制作的热电偶进行校验； 4、测定在校验温度点的热电偶电势，绘制被校热电偶的静态关系曲线； 5、设计单点测温线路、温差测温线路、串联和并联测温线路，画出你所设计的测温线路，简述设计的测温线路的特点和用途，并进行实际的测试。 三、实验原理 使用中的热电偶由于长期受高温作用和介质的侵蚀，其热电特性会发生变化，为了保证测温的准确和可靠，热电偶应定期进行检定，若检定结果其热电势分度表的偏差超过允许的数值时，则该热电偶应引入修正值使用。如热电偶已腐蚀变质或已烧断，则应修理或更换后再行检定。 工业热电偶的检定方法有双极比较法，同名极法等多种，本实验采用双极比

较法进行检定。其方法是用高一级的标准热电偶与被检偶的工作端处在同一温度下，比较它们的热电势值，然后求出被检偶对分度表的偏差，然后根据表1判断被检偶是否合格，这种方法设备简单、操作方便，一次可检定多支热电偶，常受人们欢迎。采用此法检定时，将被检偶与标准偶捆绑扎在一块，工作端插入管状电炉中间的热电势值与分度表上对应点数据进行比较，求出被检热电偶的偏差值，对于镍铬-镍硅热电偶，通常在400℃，600℃，800℃，1000℃四个整百分数上进行检定。 表1 各种常用热电偶对应分度表的允许偏差 附注：表中t为工作端温度，允许以℃或以实际温度的百分数表示时，两者中采用数值较大的一个值，本试验按II等级计算。 本实验标准热电偶采用铠装镍铬-镍硅热电偶，被检偶采用的自制镍铬-镍硅热电偶，通过鉴定同时获得这种热电偶的静态特性（即热电偶与温度的对应关系）。我国标准热电偶传递表见附录I。 四、实验装置及设备 1、标准镍铬—镍硅热电偶（分度号K） 1支 附标准偶检定证书一份

铠装热电偶设备工艺原理

铠装热电偶设备工艺原理 热电偶是一种测量温度的传感器，可以将温度转化为电压信号进行 测量。铠装热电偶则是热电偶的一种特殊类型，它具有更高的耐热性 和耐压性能，可用于更高温度和更恶劣的环境中进行温度测量。在工 业生产和科学研究中，铠装热电偶已经成为不可或缺的重要设备之一。 铠装热电偶的结构和组成 铠装热电偶可分为两部分：铠管和热电偶。铠管是一种外层保护壳，可用来保护热电偶不受外界物理或化学影响。常见的铠管材料包括不 锈钢、合金、陶瓷等。热电偶则是铠管内部的核心部分，它由两种不 同金属的线材组成，两端分别用绝缘材料进行保护。因为热电偶的工 作原理是依赖于两种不同金属的热电势差，所以热电偶的制作材料和 组成结构非常重要。 铠装热电偶的工艺原理 铠装热电偶的制作工艺主要包括三个步骤：铠管的加工、热电偶线 材的选择和制作、热电偶的组装和测试。 铠管的加工 铠管是铠装热电偶的外层保护壳，在选择铠管时需要考虑到材料的 热膨胀系数、导热性能、耐热性和耐腐蚀性等因素。铠管的加工方式 一般采用锻造、冷拔、退火、热压和切割等工艺。在加工铠管时，要 保证其内孔和外壁的直径尺寸精度和表面质量达到要求。

热电偶线材的选择和制作 热电偶的材料选取和制作非常重要，因为它影响着热电偶的灵敏度、精度和耐用性等性能指标。一般情况下，热电偶选取的是金属线材， 常用的有铂-铑、镍-铬、铁-铜等材料。在制作热电偶时，要注意热电 偶线材的长度、直径、厚度、绝缘材料和连接方式等方面。 热电偶的组装和测试 组装铠装热电偶的过程中，需要将热电偶线材封装在铠管内部，然 后进行连接和封装。通常采用的连接方式有卡口连接和焊接连接两种。如果连接不正确，就会影响到热电偶的工作精度和灵敏度。组装好的 铠装热电偶需要进行测试和校准，以确保其测量精度和可靠性符合要求。 铠装热电偶的应用领域 铠装热电偶广泛应用于电力、冶金、化工、石油、航空航天、国防 和科学研究等领域。它可以用于高温熔融物质的测量、高速流体的流 量测量、化学反应过程的温度控制和监测，以及制冷和加热系统的检 测和控制等方面。在现代工业生产中，铠装热电偶已经成为不可或缺 的温度测量和控制设备之一。 结论 铠装热电偶是一种高精度、高灵敏度的温度测量和控制设备，具有 良好的耐热性和耐压性能，广泛应用于工业生产和科学研究中。在制

热电偶测温变送器设计与制作 实习报告

学院 实习报告 系部名称： 专业： 班级： 学生姓名： 课程名称：热工仪表实习 实习名称：热电偶测温变送器设计与制作指导教师： 教务处制 第1页共6页

实习名称：热电偶测温变送器设计与制作 学生姓名：同组者姓名： 实习时间：2010.11.15 ～11.19实习地点： 一、实习目的与要求 学习热工仪表中数据采集、补偿、放大、矫正等知识。 二、使用设备、工具、材料名称和型号 主要器材：万用表（可测毫伏）、温度计、加热炉、集成放大器、几欧姆---几十千欧姆电阻若干、细长漆包线、K分度热电偶等。 三、实验原理 1．热电偶测温原理 下图为热电偶测温原理图，热电偶的热端与被测物体接线，温度为t。 mv 冰水混合液 A B t 图-1 热电偶的冷端放在冰水混合液中，整个回路的电动势由右边的毫伏表读出，以此读数查表即可得热端被测物体的温度。 第2页共6页

但测温方法有不少缺点，如冷端必须处于0℃，又如回路的电动势为毫伏级，一般电压表难以准确读数，并且回路的电阻会影响对电动势测的测量。为了方便且准确测量热端电动势，我们设计了-------热电偶测温变送器，该变送器将对冷端进行补偿，并将电动势值进行放大，其测温范围为0~100℃。 2．冷端温度补偿电路 冷端温度补偿电路如图。在图中Rt是铜电阻，其阻值随温度升高而增加，R1、R2、R3、R3‘的阻值为随温度变化，R3’为可调电阻，调整R3’的阻值可使电桥A、B的两端的电压相等。稳压管D，电阻R7、R6及电源E组成的回路使D两端产生2.4V左右的稳定电压，调整R6的阻值可改变D两端的电压。稳压管产生的稳定电压经R4、R5串联后向电桥供电。调整R4可改变经过Rt的电流。 R5 R4 R2 R1 Rt R3 R3' R7 R6 D S E=9V 在此次实验中，我们用漆包线绕制了一个铜电阻，其电阻值Rt=3.0Ω，测得自制热电阻阻值随温度变化数据如下表 铜电阻阻值随温度变化记录表 温度/℃18 20 25 30 35 40 45 50 55 阻值/Ω 3.6 3.6 3.7 3.7 3.8 3.9 3.9 4.0 4.0 温度/℃60 65 70 75 80 85 90 95 96 阻值/Ω 4.1 4.1 4.2 4.3 4.3 4.4 4.5 4.6 4.6 第3页共6页

五种热电偶焊接方法在热电偶制作中的应用

五种热电偶焊接方法在热电偶制作中的应用在热电偶的制作过程中，热电偶焊接是非常重要的一步。热电偶焊接 的质量直接影响到热电偶的性能和稳定性。目前常用的热电偶焊接方法有 以下五种，分别是电阻加热焊接、电极焊接、气体保护焊接、激光焊接和 电弧焊接。 1.电阻加热焊接 电阻加热焊接是使用电流通过焊缝两侧的电阻来进行加热焊接的方法。这种方法可以实现快速、均匀的加热，并且可以控制加热温度，适用于各 种材料的焊接。在热电偶制作中，电阻加热焊接可以用来焊接热电偶的导 线和金属保护管等部分。 2.电极焊接 电极焊接是通过两个电极间的电弧将热量集中在焊缝处进行焊接的方法。这种方法可以实现高温、高能量的焊接，并且可以焊接各种材料。在 热电偶制作中，电极焊接可以用来焊接热电偶的金属热电极和导线等部分。 3.气体保护焊接 气体保护焊接是在焊接过程中通过喷射保护气体来保护焊缝避免被氧化、污染的方法。这种方法可以保证焊接质量和成型效果，并且可以焊接 各种材料。在热电偶制作中，气体保护焊接可以用来焊接热电偶的金属热 电极和导线等部分。 4.激光焊接

激光焊接是通过激光束对焊缝进行高能量、高精度的熔化焊接的方法。这种方法可以实现非常细小的焊接，且能够焊接各种材料。在热电偶制作中，激光焊接可以用来焊接热电偶的金属热电极和导线等部分。 5.电弧焊接 电弧焊接是通过电弧将焊丝或者焊条的两端熔化并与焊接材料熔化的 方法。这种方法可以实现高质量、高效率的焊接，并且适用于各种材料。 在热电偶制作中，电弧焊接可以用来焊接热电偶的金属热电极和导线等部分。 总而言之，不同的热电偶焊接方法适用于不同的情况和要求。根据热 电偶的具体制作需求和材料特性，选择适当的焊接方法可以保证热电偶的 质量和稳定性。

复合材料 热电偶

复合材料热电偶 复合材料热电偶 热电偶是一种测量温度的传感器，它利用热电效应将温度转化为电压信号。复合材料热电偶是一种采用复合材料制造的热电偶，具有优良的性能和广泛的应用领域。 复合材料热电偶由两种或多种不同材料组成，这些材料具有不同的热电特性。常见的复合材料热电偶材料有铜和常见的合金如铁素体不锈钢、镍铬合金等。通过将这些材料制成细丝，然后将它们连接在一起，形成一个闭合的电路。当热电偶的两个连接点处于不同温度时，就会产生热电效应，从而产生微弱的电压信号。 复合材料热电偶具有许多优点。首先，由于采用了复合材料，热电偶的灵敏度和稳定性得到了大幅度提高。其次，复合材料热电偶具有较高的耐高温性能，可以在高温环境下长期稳定运行。同时，复合材料热电偶还具有快速响应和较小的位置误差，能够准确地测量温度变化。 复合材料热电偶在许多领域有广泛的应用。在工业领域，复合材料热电偶被广泛应用于炉温测量、热处理过程控制、燃烧器温度监测等方面。在航天航空领域，复合材料热电偶被用于飞机发动机温度监测以及航天器的温度控制。在能源领域，复合材料热电偶被用于核电站的温度监测和太阳能热发电系统的温度控制。在医疗领域，

复合材料热电偶被用于体温测量和医疗设备的温度监测等。 尽管复合材料热电偶具有许多优点，但也存在一些局限性。首先，复合材料热电偶的制造成本较高，因为需要采用特殊的材料和制造工艺。其次，复合材料热电偶的精度受到制造工艺和环境条件的影响，需要经过严格的校准和调试才能确保测量结果的准确性。 复合材料热电偶是一种性能优良、应用广泛的温度传感器。它利用热电效应将温度转化为电压信号，具有灵敏度高、稳定性好、耐高温等优点。复合材料热电偶在工业、航天航空、能源和医疗等领域有广泛的应用。尽管存在一些局限性，但随着科技的不断进步和制造工艺的改进，复合材料热电偶将在更多领域发挥重要作用。

实验六 热电偶的制作与标定

实验六热电偶的制作与标定 一. 目的 了解热电偶温度计的工作原理，学会焊接铜—康铜热电偶的方法，并学会热电偶的标定。 二. 热电偶温度计原理、焊接及标定 1. 热电偶温度计工作原理 测温用的温度计大致可以分为下列五类：膨胀式温度计（如水银温度计）、压力表式温度计（如充氮气温度计）、电阻温度计（如铂电阻温度计），热电偶温度计（如铂铑 10 —铂热电偶、镍铬—镍硅热电偶）、辐射式温度计（如光学高温计）。其中热电偶温度计由于在测温中有较高的准确度，所以在工农业生产和科研工作中都广泛地使用。 由两种不同性质金属线或合金丝 A 与 B ，连接组成一个闭合回路称之为热电偶，如图 1 所示。 A 、 B 叫做热电极。如果使两个接点 1 、 2 处于不同的温度，回路中就会产生热电势 E ，这一现象称为热电效应，热电偶就是基于这一效应来测量温度的。

在图 1 所示的热电偶的闭合回路中所产生的热电势 E AB只与热电偶的两种材料的性质和两端的温度有关，与金属丝的长度、截面大小无关。当热电偶材料一定时，则热电势 E AB就只与热电偶两端温度 t 和 t0有关，即 E AB＝（ t，t0）。如果参考端（又称冷端）的温度 t0保持不变，则两端之间热电势 E 12 的大小就可以用来表示测量端（又称热端）1的温度高低。通常将热电偶的冷端放在装有冰水共存的保温瓶中，使其t0恒温于0℃ 。 2. 热电偶的焊接 热电偶的测量端与参考端都是由两种金属焊接制成的。为减小传热误差和滞后，焊接点宜小，其直径应不超过两倍金属丝的直径。焊接的方法可以采用点焊、对焊，如图 2a和b所示。也可以把两个热电偶绞缠在一起再焊，称为绞状点焊，如图 2c 所示，但绞缠圈数不宜超过 2-3 圈。 a b c 图 2 热电偶的热接点

ni-pt薄膜热电偶

ni-pt薄膜热电偶 ni-pt薄膜热电偶的工作原理基于热电效应。当热电偶两端存在温差时,热量从高温端流向低温端,同时产生一个与温差成正比的热电动势。通过测量这个热电动势,并结合热电偶的灵敏度系数,就可以换算出被测物体的温度。与传统的线式热电偶相比,薄膜热电偶具有尺寸小、热容量低、响应速度快等优点。 镍和铂是制作薄膜热电偶的理想材料。它们都具有优良的导电性和耐高温性能,能够在1000℃以上的环境中长期稳定工作。同时,镍和铂的热电性能也恰到好处,可以在较宽的温度范围内保持良好的线性度,从而保证了测温的精确度。通过优化镍铂两种材料的成分比例和沉积工艺,可以进一步提高薄膜热电偶的灵敏度和稳定性。 ni-pt薄膜热电偶的制备过程需要严格的工艺控制。首先要选择合适的衬底材料,它需要具备优良的绝缘性能和与金属膜良好的结合力。陶瓷和玻璃是最常用的衬底材料。衬底表面需要进行细致的清洗和处理,以去除可能影响薄膜质量的杂质和污染物。然后利用物理气相沉积的方法,在真空环境中将高纯度的镍和铂蒸发或溅射到衬底表面,形成纳米级厚度的金属薄膜。通过控制沉积时间和功率,可以精确调节薄膜的厚度和成分。

为了保护薄膜热电偶免受环境的影响,通常需要在金属膜表面再 沉积一层绝缘保护层,如氧化硅或氮化硅。这种保护层不仅可以隔绝 外界的腐蚀性气体和液体,还能提高薄膜与衬底之间的附着力,防止 因热胀冷缩引起的薄膜开裂和剥落。同时,合理设计的保护层也有助 于提高薄膜热电偶的使用寿命和可靠性。 ni-pt薄膜热电偶凭借其独特的优势,在许多领域得到了广泛应用。在航空航天领域,薄膜热电偶可用于飞机发动机和火箭燃烧室等 高温部件的温度监测,为确保飞行器的安全运行提供重要依据。在冶金、石化等高温工业领域,薄膜热电偶也发挥着重要作用,用于热处 理炉、反应釜等设备的精确温度控制。此外,薄膜热电偶还可以集成 到微机电系统（mems）中,制成微型的温度传感器,用于医疗器械、 生物芯片等领域。 随着纳米技术和薄膜制备工艺的不断进步,ni-pt薄膜热电偶的 性能还将进一步提升。通过引入新型纳米材料和结构,如石墨烯、碳 纳米管等,有望开发出灵敏度更高、稳定性更好的新一代薄膜热电偶。同时,柔性衬底材料的应用也将拓宽薄膜热电偶的适用范围,使其能 够适应更加复杂多变的测温环境。 ni-pt薄膜热电偶作为一种高精度、高可靠性的温度传感器,在

一种垃圾焚烧炉热电偶自动清焦装置的制作方法

一种垃圾焚烧炉热电偶自动清焦装置的制作方法 引言 垃圾焚烧炉是一种常用的处理垃圾的设备，但在长期使用 过程中，垃圾会产生焦渣，附着在炉体中，降低了热电偶测温的准确性。为了解决这个问题，本文提出了一种垃圾焚烧炉热电偶自动清焦装置的制作方法。 设计原理 本装置主要基于机械和电子控制原理，通过安装在焚烧炉 内部的机械臂，配合传感器和电子控制系统，实现对炉体内焦渣的自动清除。 机械臂设计 机械臂是本装置的核心部件，它需要能够在狭小的空间内 操作，并能灵活移动，以达到清除焦渣的效果。机械臂的设计需要考虑以下几个要点： 1. 结构设计 机械臂采用多关节结构，由电动机、减速器和关节组成。 每个关节通过电动机驱动，通过减速器和齿轮传动实现运动。关节间通过连接杆件相连接，形成连杆机构，实现整体的运动。 2. 材料选择 机械臂的材料选择需要考虑高温环境下的耐热性。常见的 耐高温材料有不锈钢和陶瓷等，根据具体需求选择合适的材料。 3. 控制系统 机械臂的运动需要通过电子控制系统进行控制。控制系统 可以采用单片机或者嵌入式系统，通过编程控制机械臂的动作。

传感器设计 传感器的作用是感知炉体内的焦渣位置，从而指导机械臂的移动。传感器的设计需要考虑以下几个要点： 1. 温度传感器 温度传感器是热电偶，用于测量炉体内的温度。传感器需要具备高温环境下的稳定性和准确性。 2. 位置传感器 位置传感器用于测量机械臂当前的位置，可以采用光电编码器或者霍尔传感器等。 电子控制系统 电子控制系统负责控制机械臂的动作和传感器的工作。控制系统需要具备以下功能： 1. 机械臂控制 通过控制电机实现机械臂的运动，根据传感器的信号，控制机械臂在特定位置进行清焦。 2. 温度控制 监测炉体内的温度变化，并根据设定的温度范围自动控制机械臂的动作，使其定时清除焦渣。 制作步骤 步骤1：准备材料和工具 准备机械臂所需的材料，如不锈钢材料、电动机等。同时准备制作电子控制系统所需的元器件，如单片机、传感器等。另外，还需要准备制作过程中所需的工具，如焊接设备、钳子等。

实验十六热电偶的制作与应用

实验十六热电偶的制作与应用

实验十六热电偶的制作与应用 一、目的要求 1．了解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．掌握电位差计的原理和使用方法。 二、实验原理 1.热电偶原理 将两种不同材质的金属导线连接成闭合回路，如果两接点的温度不同，由于金属的热电效应，在回路中就会产生一个与温差有关的电动势，称为温差电势。在回路中串接一毫伏表，就能粗略地测出温差电势值。如下图： 温差电势的大小只与两个接点的温差有关，与导线的长短粗细和导线本身的温度分 1

布无关。这样一对导线的组合就称热电偶温度计。简称热电偶。 实验表明，在一定温度范围，温差电势E与两接点的温度T0, T存在着函数关系E=F(T0 , T), 如果一个接点T0（通常指冷端）的温度保持不变，则温差电势就只与另一个接点T（通常指热端）的温度有关，即E=F(T) ，当测得温差电势后，即可求出另一个接点（热端）的温度。 为了增加温差电势，提高测量精度，可将几个热电偶串联成热电堆，如下图： 电位差计 电位差计 2

热端（测量点）冷端（参考点）热端（测量点）冷端（参考点） 热电偶示意图 热电堆示意图 2.热电偶的标定 将热电偶做为温度计，必须先将热电偶的温差电势与温度值T之间的关系进行标定。一般不用内插式计算，而是用实验方法，用表格或T-E（或E-T）特性曲线形式表示。标定方法，一般采用：○1固定点法，即测量已知沸点或熔点温度的标准物质在沸点或熔点时的温差电势值。○2标准热电偶法，将待标热电偶与标准热电偶一起置于恒温介质中，逐点改变恒温介质的温度，待热电偶处于热平衡状态下测出每一点的温差电势。热电偶的T-E特性曲线如下图： 3