热电偶实验报告

热电偶辨识实验

一实验目的：

通过对热电偶的辨识，并对辨识结果进行动态误差修正，掌握系统辨识方法中的时域辨

识方法和对测量结果的动态误差修正方法，了解动态误差修正在实际生活中的应用。

二实验器材：

热电偶一个，应变放大器一台，桥盒一个，数采模块，pc机一台。

三实验原理：本实验是基于热电偶测温的工作原理所做，即：热电偶是由两种不同成

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

间就存在电动势——热电动势，这就是所谓的塞贝克效应(seebeck effect）。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。读出热端的电动势，然后根据热电动势与温度的函数关系可得出当前

的温度值。当我们将热电偶放入热水中，由于温度的变化，产生一个阶跃信号，通过图形确

定系统是几阶系统，然后对模型进行辨识，并对测量结果进行动态误差修正，将修正前后的

响应特性曲线进行比较，对实验结果进行分析。

四实验过程：

（1）将热电偶通过桥盒与应变放大器相连，然后与pc机连接好，组成一个完整的传感

器系统。按如图1所示方式将热电偶的两个接线端接入桥盒。

图1 热电偶与桥盒的连接

（2）pci6013——ai接线分配如图2所示，我们这里选择的是第一通道，所以连接33

号跟64号线。

图2 pci6013——ai接线分配

（3）打开labview，单击启动采集按钮，将k型热电偶迅速放进热水瓶中，待输出稳定

后保存数据然后取出热电偶冷却，然后重复多次试验，保存数据。

（4）利用所保存的数据进行系统辨识和误差修正。

五实验数据分析

下面通过实验来进行系统辨识及其动态误差修正。

它利用不平衡电桥产生的热电势来补偿热电偶因冷端温度的变化而引起热电势的变化,

经过设计,可使电桥的不平衡电压等于因冷端温度变化引起的热电势变化而实现的自动补偿。

后接放大器来将热电偶输出的电压信号进行放大，经过数采卡进行数据采集，最后传到计算

机处理。经实验测得几组数据，经过仿真得到如图3所示阶跃响应特性曲线。

图3 阶跃响应特性曲线

由于初始状态不为零，所以通过一定的计算使他的初始状态变为零。如图4所示。

图 4 未加补偿前的阶跃响应图像本实验采用动态测量系统的时域辨识，根据上述所获

得的阶跃响应曲线可判断该系统为一阶或者二阶系统。本实验采用最小二乘法来辨识差分方

程。

为了辨识差分方程的阶次，分别采用一阶和二阶进行辨识，通过比较拟合误差平方和来

确定是几阶系统。调用[a,b,j]=de_id01(x,y,1)和[a,b,j]=de_id01(x,y,2)可得一阶差分方

程的拟合误差为j =0.0016，二阶差分方程的拟合误差为j =0.0010，由于拟合误差差距不大

且一阶系统辨识较为简单，故将待辨识差分方程的阶次设为1阶。

设离散传递函数为h1（z）=(b0+b1z-1)/(1+a1z-1)其中 a1, b1和b0为待辨识方程的系

统参数。得到参数辨识结果为

transfer function:

1.997e-005 - 1.649e-005 z^-1 ----------------------------

1 - 0.9993 z^-1

sampling time: 0.001 这是一个一阶低通系统，其幅频特性和相频特性如图5 所示。

图5 原系统频响特性由幅频特性曲线可见，原系统的工作频带是在低频段，公称增益

应为增益下降到10%附近的公称增益的上限频率约为v10%=0.05。篇二：热电偶测温系统实验

报告书

热电偶测温系统实验报告书

091班

瑜、康宁班级：铁道自动化小组成员：何俊峰、严云钧、王鹏远、倪森

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

（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 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。

（b型热电偶）铂铑30-铂铑6热电偶

铂铑30-铂铑6热电偶（b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（bp）的名义化学成分为铂铑合金，其中含铑为30%，含铂为70%，负极（bn）为铂铑合金，含铑为量6%，故俗称双铂铑热电偶。该热电偶长期最高使用温度为1600℃，短期最高使用温度为1800℃。

b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，测温上限高等优点。适用于氧化性和惰性气氛中，也可短期用于真空中，但不适用于还原性气氛或含有金属或非金属蒸气气氛中。b型热电偶一个明显的优点是不需用补偿导线进行补偿，因为在0~50℃范围内热电势小于3μv。

b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。

（k型热电偶）镍铬-镍硅热电偶

镍铬-镍硅热电偶（k型热电偶）是目前用量最大的廉金属热电偶，其用量为其他热电偶的总和。正极（kp）的名义化学成分为：ni：cr=90：10，负极（kn）的名义化学成分为：ni：si=97：3，其使用温度为-200~1300℃。

k型热电偶具有线性度好，热电动势较大，灵敏度高，稳定性和均匀性较好，抗氧化性能强，价格便宜等优点，能用于氧化性惰性气氛中。广泛为用户所采用。

k型热电偶不能直接在高温下用于硫，还原性或还原，氧化交替的气氛中和真空中，也不推荐用于弱氧化气氛中。

（n型热电偶）镍铬硅-镍硅热电偶

镍铬硅-镍硅热电偶（n型热电偶）为廉金属热电偶，是一种最新国际标准化的热电偶，是在70年代初由澳大利亚国防部实验室研制成功的它克服了k型热电偶的两个重要缺点：k 型热电偶在300~500℃间由于镍铬合金的晶格短程有序而引起的热电动势不稳定；在800℃左右由于镍铬合金发生择优氧化引起的热电动势不稳定。正极（np）的名义化学成分为：ni:cr:si=84.4:14.2:1.4，负极（nn）的名义化学成分为：ni:si:mg=95.5:4.4:0.1，其使用温度为-200~1300℃。

n型热电偶具有线性度好，热电动势较大，灵敏度较高，稳定性和均匀性较好，抗氧化性能强，价格便宜，不受短程有序化影响等优点,其综合性能优于k型热电偶,是一种很有发展前途的热电偶. n型热电偶不能直接在高温下用于硫，还原性或还原，氧化交替的气氛中和真空中，也不推荐用于弱氧化气氛中。

（e型热电偶）镍铬-铜镍热电偶

镍铬-铜镍热电偶（e型热电偶）又称镍铬-康铜热电偶，也是一种廉金属的热电偶，正极（ep）为：镍铬10合金，化学成分与kp相同，负极（en）为铜镍合金，名义化学成分为：55%的铜，45%的镍以及少量的锰，钴，铁等元素。该热电偶的使用温度为-200~900℃。

e型热电偶热电动势之大，灵敏度之高属所有热电偶之最，宜制成热电堆，测量微小的温度变化。对于高湿度气氛的腐蚀不甚灵敏，宜用于湿度较高的环境。e热电偶还具有稳定性好，抗氧化性能优于铜-康铜，铁-康铜热电偶，价格便宜等优点，能用于氧化性和惰性气氛中，广泛为用户采用。

e型热电偶不能直接在高温下用于硫，还原性气氛中，热电势均匀性较差。

（j型热电偶）铁-铜镍热电偶

铁-铜镍热电偶（j型热电偶）又称铁-康铜热电偶，也是一种价格低廉的廉金属的热电

偶。它的正极（jp）的名义化学成分为纯铁，负极（jn）为铜镍合金，常被含糊地称之为康铜，其名义化学成分为：55%的铜和45%的镍以及少量却十分重要的锰，钴，铁等元素，尽管它叫康铜，但不同于镍铬-康铜和铜-康铜的康铜，故不能用en和tn来替换。铁-康铜热电偶的覆盖测量温区为-200~1200℃，但通常使用的温度范围为0~750℃

j型热电偶具有线性度好，热电动势较大，灵敏度较高，稳定性和均匀性较好，价格便宜等优点,广为用户所采用。

j型热电偶可用于真空，氧化，还原和惰性气氛中，但正极铁在高温下氧化较快，故使用温度受到限制，也不能直接无保护地在高温下用于硫化气氛中。

（t型热电偶）铜-铜镍热电偶

铜-铜镍热电偶（t型热电偶）又称铜-康铜热电偶，也是一种最佳的测量低温的廉金属的热电偶。它的正极（tp）是纯铜，负极（tn）为铜镍合金，常之为康铜，它与镍铬-康铜的康铜en通用，与铁-康铜的康铜jn不能通用，尽管它们都叫康铜，铜-铜镍热电偶的盖测量温区为-200~350℃。

t型热电偶具有线性度好，热电动势较大，灵敏度较高，稳定性和均匀性较好，价格便宜等优点,特别在-200~0℃温区内使用，稳定性更好，年稳定性可小于±3μv，经低温检定可作为二等标准进行低温量值传递。

t型热电偶的正极铜在高温下抗氧化性能差，故使用温度上限受到限制

2 热电偶的补偿

1. 补偿导线的选择

补偿导线一定要根据所使用的热电偶种类和所使用的场合进行正确选择。例如,k型偶应该选择k型偶的补偿导线,根据使用场合,选择工作温度范围。通常kx工作温度为-20～100℃,宽范围的为-25～200℃。普通级误差为±2.5℃,精密级为±1.5℃。

2. 接点连接篇三：实验报告样板《热电偶的定标与测温》

实验（实训）报告

辽宁科技大学学院（系）年月日篇四：热电偶标定实验报告

热电偶的制作与

标定试验

指导老师：徐之平学生：代国岭学号：102270028 专业：工程热物理

热电偶的制作与标定试验

一、实验目的

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矫正方法 3．掌握电位差计的原理和使用方法二、实验仪器

p21588型数字毫伏表、sy821型转换开关、rts-00b制冷恒温槽、hts-300b标准油槽、实验热电偶三、实验原理

两种不同成份的导体a、b（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当a、b两个接合点的温度t、t0不同时，在回路中就会产生电动势，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测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；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，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度，对于热电偶的热电势，应注意如下几个问题：

（1）热电偶的热电势是热电偶两端温度函数的差，而不是热电偶两端温度差的函数；（2）热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关；

（3）当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度

差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。

四、实验记录及处理 1．热电偶的制作

按实验要求，截取两根适当长度的电偶丝，消除两端的氧化膜，套上绝缘套管，用钢丝钳将两根偶丝的端部胶合在一起。微微加热，立即蘸取少许硼砂，再在热源上加热，使硼砂均匀地覆盖住胶合头，防止偶丝高温焊接时氧化。

交流弧焊法：将隔离变压器输出电压调至30v左右，以碳棒为一极，胶合头为一极，用绝缘良好的夹子夹住，使两极相碰，电弧产生的瞬间高温使胶合头熔焊在一起，形成光滑的焊珠。

刚焊接的热电偶存在内应力，金相结构不符合要求，使用过程中会导致温差电势不稳定，结果重显性差。精密测量用的热电偶必须进行严格的热处理，消除内应力。 2．热电偶的校正

将热电偶的两端分别插入盛有少许硅油的玻管中，然后将一支玻管（冷端）插入盛有冰水的保温瓶中，另一支玻管（热端）插入恒温水浴中。调节恒温水浴的温度，在室温至800c 之间均匀地取六个不同温度的点，用电位差计分别测出各温度点的电动势。实验数据记录拟合曲线如下篇五：实验五热电偶原理及现象

北京xxx大学

实验报告

课程（项目）名称：实验五热电偶原理及现象学院：专业：班级：学号：姓名：成绩：

2013年12月10日

一、任务与目的

了解热电偶的原理及现象

二、实验仪器

所需单元及附件：

－15v不可调直流稳压电源、差动放大器、f／v表、加热器、热电偶、水银温度计（自备）、主副电源

旋钮初始位置：f／v表切换开关置2v档，差动放大器增益最大。

三、原理（条件）

二种不同的金属导体互相焊接成闭合回路时，当两个接点温度不同时回路中就会产生电流，这一现象称为热电效应，产生电流的电动势叫做热电势。本实验中实验仪所配的热电偶是由铜＿康铜组成的简易热电偶，分度号为t。

四、内容与步骤

（1）了解热电偶原理：二种不同的金属导体互相焊接成闭合回路时，当两个接点温度不同时回路中就会产生电流，这一现象称为热电效应，产生电流的电动势叫做热电势。通常把两种不同金属的这种组合称为热电偶。具体热电偶原理参考教课书。

（2）了解热电偶在实验仪上的位置及符号，实验仪所配的热电偶是由铜＿康铜组成的简易热电偶，分度号为t。实验仪有二个热电偶，它封装在双平行梁的上片梁的上表面

（在梁表面中间二根细金属丝焊成的一点，就是热电偶）和下片梁的下表面，二个热电偶串

联在一起产生热电势为二者的总和。

（3）按图1接线、开启主、副电源，调节差动放大器调零旋钮，使f／v表显示零，

记录下自备温度计的室温。

图1

（4）将－15v直流电源接入加热器的一端，加热器的另一端接地，观察f／v表显示值

的变化，待显示值稳定不变时记录下f／v表显示的读数e。

（5）根据热电偶的热电势与温度之间的关系式：eab(t,0)=eab(t,tn)+eab(tn,0) 其中：t ------热电偶的热端（工作端或称测温端）温度。

tn------热电偶的冷端（自由端即热电势输出端）温度也就是室温。

0------0℃

1．热端温度为t,冷端温度为室温时热电势。eab(t,tn)=(f/v显示表

e)/100*2(100为差动放大器的放大倍数，2为二个热电偶串联)。

2．热端温度为室温，冷端温度为0℃，铜－康铜的热电势：eab(tn,to):查以

下所附的热电偶自由端为0℃时的热电势和温度的关系即铜－康铜热电偶

分度表，得到室温（温度计测得）时热电势。

3．计算：热端温度为t，冷端温度为0℃时的热电势，eab(t,to),根据计算结

果，查分度表得到温度t。

（6）实验完毕关闭主、副电源，尤其是加热器－15v电源（自备温度计测出温度后马上

拆去

－15v电源连接线）其它旋钮置原始位置。

五、数据处理（现象分析）

将－15v直流电源接入加热器的一端，加热器的另一端接地之后，发现fv表的示示值

变化呈增长状态，待示值稳定不变时记录下f／v表显示的读数e=0.176v。

根据热电偶的热电势与温度之间的关系式：eab(t,0)=eab(t,tn)+eab(tn,0) 其中：t ------热电偶的热端（工作端或称测温端）温度。

tn------热电偶的冷端（自由端即热电势输出端）温度也就是室温。

0------0℃

计算出所测温度：

测的温度为41.36℃

六、结论通过实验进一步了解了热电偶原理，并且观察了实过程中的工作状况，通过对

实验数据的整理计算，得出实验结果温度为41.36℃，通过实验又一次复习巩固了查表以及

温度计算等方面的知识。

七、思考：

（1）为什么差动放器接入热电偶后需再调差放零点？

因为在接入热电偶后，会破坏了电路的对称性，而差动放大器的最显著特点就是电路的

对称性，所以需再调差放零点。

（2）即使采用标准热电偶按本实验方法测量温度也了会有很大误差，为什么？

实验中由于接点的电阻，导线的长与短，电压测试电路的内阻等等，很多因素影响着电

压的测量精度。电压不准，再用电压值去表示温度值，当然也不会非常准确。

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

热电偶校准不确定度报告

工作用铂铑10-铂热电偶校准结果的不确定度评定 1、概述 热电偶校准结果的不确定度评估，主要是为确定标准器和电测设备选择的合理性。校准结果不确定度的评估方法和结果为日常校准工作提供参考。 2、校准对象 工作用铂铑10-铂热电偶，校准点分别为419.527℃（锌点），660.323℃（铝点），1084.62℃（铜点）。铂铑10-铂热电偶各校准点的微分热电势为：S 锌=9.64μV/℃，S 铝=10.40μV/℃，S 铜=11.80μV/℃。 3、测量标准及设备 3.1 标准器 标准器为一等标准铂铑10-铂热电偶，主要技术指标如表1 表1 计量标准器技术指标 3.2 电测设备 数字多用表，测量范围（0～100）mV ，分辨力0.1μV ，MPE ：±(0.005%读数+0.0035%量程)。 4、测量方法 将一等标准铂铑10-铂热电偶（以下简称标准热电偶）和工作用铂铑10-铂热电偶（以下简称被检热电偶）捆扎后放入管式检定炉，用双极比较法在锌、铝、铜三个温度点进行检定。分别计算算术平均值，最后得到被检热电偶在各温度点的热电势值。 5、测量模型 检定点测量结果的测量模型： ）（标被证E E E E t -+= （式1） 式中： t E ——被检热电偶在检定点上的热电动势值，mV ； 证E ——标准热电偶证书上给出的热电动势值，mV ； 被E ——被检热电偶测得的热电动势算术平均值，mV ；

标E ——检定时标准热电偶测得的热电动势算术平均值，mV 。 被E 和标E 是用一台数字多用表同一时间同一条件下测得，故两组测量数据具有相关 性，根据不确定度传播率得到： )()()(2)()()()(322 232222212标被标被标被证，E u c E u c E E r E u c E u c E u c y u c +++= （式2） 式中，灵敏系数： 11=??= 证E E c t 12=??=被 E E c t 1-3=??=标E E c t 相关系数：=),(标被E E r （-1～1） 6、标准不确定度评定 主要不确定度来源：测量重复性、标准器、电测设备、多路开关、参考端、炉温变化及均匀性等影响量。 6.1 测量重复性引入的不确定度分量a u ，用A 类方法进行评定。 因在三个温度点校准时，测量重复性情况大致相同，故对其在任意校准点进行重复性分析，可代表其在其他温度点重复性情况，现以1084.62℃点测量为例分析。 用一等标准热电偶作为标准检定工作用热电偶。由于本检测系统为自动读数，只能按规程测量4次，测得工作偶的五组每组4个重复性试验数据，合并样本标准偏差1p s ，测得标准偶的五组每组4个重复性试验数据，合并样本标准偏差2p s ，数据见表2。 表2

热电偶的检定方法

K分度号铠装热电偶校验方法： 1、经外观检查合格的新制热电偶，在检定示值前，应在最高检定点温度下，退火2 h 后，随炉冷却至250℃以下，使用中的热电偶不退火。 2、热电偶的测量端应处于检验炉最高温区中心；标准热电偶应与管式炉轴线位置一致。 3、检验炉炉口沿热电偶束周围，用绝缘耐火材料堵好。 4、检定顺序，由低温向高温逐步升温检定，炉温偏离检定点温度不应超过±5℃。 5、当炉温升到检定点温度，炉温变化小于0.2℃/min时,可以开始读取数据和测量信号。 6、读数应迅速准确，时间间隔应相近，测量读数不应小于4次，测量炉炉温度变化不大于±0.25℃。 7、测量时将所有测量数据填写在工作用热电偶检定记录表上（见附表） 8、详细请参见《JJG351--96工作用廉金属热电偶检验规程》。 在线取出热电偶操作方法 1、常温下直接取出热电偶即可。 2、高温下不能直接取出热电偶，高温下每取出10cm等待5分钟直至全部取出。 3、将取出的热电偶拿到校验炉进行校验，并把校验结果填入工作用热电偶检定记录表。 网带表面温度测量方法： 测量时网带上需无产品 1、把铠装热电偶端头用扎丝固定在网带中间，开动网带以正常速度前进。 2、向前行进2.5m后停止网带，在离铠装热电偶端头2m的位置再加扎丝固定后继续开启网 带前进。在后面可以视铠装热电偶行进情况在适当位置加扎丝固定。 3、当网带行进到氧化第一区位置时，停止网带5分钟待仪表显示数稳定后读出数据记录到 表格上，同时也读出该温区仪表显示值记录到表格。 4、按上面方法测量其它区温度并记录表格中。 5、测量完毕后抽出铠装热电偶和除去网带上残留的扎丝。

热电偶实验报告

热电偶实验报告 报告类别：正常迟交补交其他 报告分加减分扣分系数成绩 姓名联系电话学号 年级学院专业 实验日期周星期 实验题目 热电偶标定实验 实验目的 ?了解热电偶温度计的测温原理 实验原理及内容（包括基本原理阐述、主要计算公式、有关电路、光路及实验装置 示意图） 1、两种不同成份的导体A、B（称为热电极）两端接合成回路，当A、 B两个接合点的温度T、T。不同时，在回路中就会产生电动势， 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测量的，其中，直接用作测量介质温度的 一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿 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。 2、由一种材料组成的闭合回路，电路中都不会产生热电动势。 3、在热电偶中插入第三种（或多种）均质材料，只要所插入材料的两端温度相同，均不会 有附加热电动势发生。 4、在两种不同材料组成的热电偶回路中，接点温度分别为t和t0,热电动势E AB（t，t0）等 于热电偶在连接点温度为（t,t n）和（t n,t0）时相应的热电动势E AB（t,t n）和E AB（t n,t0）之和，即 E AB(t,t0)= E AB（t,t n）+ E AB（t n,t0） 5、如果两种导体A和B分别与第三种导体C组合成热电偶AC和BC的热电动势已知，则可 求出这两种导体A、B组合成热电偶AB的热电动势为 E AB(t,t0)=E AC(t,t0)-E BC(t,t0)

主要实验仪器（包括名称、型号或规格） 一支热电偶、一个电压表、一个恒温水浴箱、一支温度计、一个装有冰水混合物的仪器、一根导线 主要操作步骤（包括实验的关键步骤及注意事项） 将需要标定的热电偶的补偿端两个接头其中一个与导线一端的两个接头其中一个相连接，将导线另一端插入装有冰水混合物的仪器，将电压表的两端分别接在热电偶和导线的另一个接头上。现在调节恒温水浴箱的温度使其稳定下来后将热电偶的工作端和温度计的工作端相接触后放入恒温水浴箱读数，同时记录下电压表的五个读数。记录完毕后改变恒温水浴箱的温度重复上述工作，记录下六组恒温水浴箱在不同温度下电压表的五次读数。 实验数据记录（要求列表，将整理后的原始数据填入表内，特别注意标明单位和测量数据的有效位数，并将教师签过的原始数据单附在此页） 温度0C 数据处理及实验结果(包括平均值、不确定度的计算公式、过程及最后的实验结果。实验作图一律要求坐标纸) 第一次: ?L1== 1==mv ?lim=S1=?lim=0mv L1= 查表得：?T1= 与温度计测得的温度相差℃ 第二次：?L2=+*2+*2)/5= 2= ?lim=?32=

热电偶测温不准解决方案总结

热电偶测温不准解决方案 总结 Prepared on 22 November 2020

热电偶测温不准解决方案总结 热电偶作为工业测温中最广泛使用的温度传感器之一，在水泥厂和钢铁厂使用的很多，主要用在链篦机和回转窑上等设备上。这次在现场就用到了三种型号的热电阻，分别是K，N和S型的。经过一段时间的使用，发现并不是很理想。经检测，链篦机的一些风箱现场实际温度比中控显示低50℃左右，由此可见热电偶出现测温不准问题还是很常见的。 造成热电偶失准的常见原因： ◆的补偿导线接反。这主要是安装时出现的问题，负责接线的人员一 时的粗心造成，属人为因数。当出现热电偶的接反情况时，中控画 面的显示通常比实际值偏大或偏小。 ◆补偿电阻故障。此类故障表现为热电偶接上后温度显示值缓慢上升 或下降。 ◆的补偿导线绝缘层被磨破，造成信号回路接地。这主要是因为补偿 导线较硬，而且在接线盒内又未被安放平整，处理故障时多次旋拧 接线盒盖碰到补偿导线而将其磨破。此类故障反映在中控画面上其 温度示值一般偏小。 ◆接线盒内接线端子接触不良。因补偿导线和热电偶的导线都比较 硬，所以现场检修时紧固接线比较困难，有时候开始把导线拧紧了 但过段时间随着导线的变形又松了。此类故障反映在操作员控制站 上的温度示值为无显示或显示值超量程。

◆热电偶的头部严重磨损。由于链篦机和回转窑内的粉尘和烟气对热 电偶的头部包括护套管冲刷后严重磨损，将护套管改由耐磨钢材料 制成后，才消除了此类故障隐患。 ◆信号屏蔽系统DCS柜内接地不良。由于热电偶出来的信号时mv级信 号,因此很容易在传到中控时受到干扰，此类故障极容易造成电荷在 信号线上积累，引起信号漂移或晃动。 这次这边的问题主要出现在补偿导线上。 下面对热电偶补偿导线作一个详细的解释： 要了解热电偶的温度补偿问题，就要从热电偶的原理作手，对于已选定的热电偶，当参比端温度恒定时，则总的热电动势就成测量端温度的单值函数。即一定的热电势对应着一定的温度，而热电偶的分度表中，参比端温度均为0度。但在应用现场，参比端温度千差万别，不可能都恒定在0度，这就会产生测量误差，这就是热电偶要进行温度补偿的原因。由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。 热电偶测温使用补偿线时,必须注意以下几点: 1.补偿导线必须与相应型号的热电偶配用;

Pt100 型铂热电阻分度表_百度文库.

Pt100 型铂热电阻分度表 Pt100 型铂热电阻分度表编制：蒋跃温度℃电阻值（Ω）（JJG 229-87）R0=100.00Ω 0123456789 -20018.49--------- - 19022.8022.3721.9421.5121.0820.6520.2219.7919.3618.93 - 18027.0826.6526.2325.8025.3724.9424.5224.0923.6623.23 - 17031.3230.9030.4730.0529.6329.2028.7828.3527.9327.50 - 16035.5335.1134.6934.2733.8533.4333.0132.5932.1631.74 - 15039.7139.3038.8838.4638.0437.6337.2136.7936.3735.95 - 14043.8743.4543.0442.6342.2141.7941.3840.9640.5540.13 - 13048.0047.5947.1846.7646.3545.9445.5245.1144.7044.28 - 12052.1151.7051.2050.8850.4750.0649.6449.2348.8248.41 - 11056.1955.7855.3854.9754.5654.1553.7453.3352.9252.52 - 10060.2559.8559.4459.0458.6358.2257.8257.4157.0056.60 - 9064.3063.9063.4963.0962.6862.2861.8761.4761.0660.66 - 8068.3367.9267.5267.1266.7266.3165.9165.5165.1164.70 - 7072.3371.9371.5371.1370.7370.3369.9369.5369.1368.73 - 6076.3375.9375.5375.1374.7374.3373.9373.5373.1372.73 - 5080.3179.9179.5179.1178.7278.3277.9277.5277.1376.73 - 4084.2783.8883.4883.0882.6982.2981.8981.5081.1080.70 - 3088.2287.8387.4387.0486.6486.2585.8585.4685.0684.67 - 2092.1691.7791.3790.9890.5990.1989.8089.4089.0188.62 - 1096.0995.6995.3094.9194.5294.1293.7593.3492.9592.55 - 0100.0099.6199.2298.8398.4498.0497.6597.2696.8796.48 温度℃0123456789 0100.00100.39100.78101.17101.56101.95102.34102.73103.12103.51 10103.90104.29104.68105.07105.46105.85106.24106.63107.02107.40 20107.79108.18108.57108.96109.35109.73110.12110.51110.90111.28 30111.67112.06112.45112.83113.22113.61113.99114.38114.77115.15 40115.54115.93116.31116.70117.08117.47117.85118.24118.62119.01 50119.40119.78120.16120.55120.93121.32121.70122.09122.47122.86

热电偶的检验

实验五：热电偶的检验 一、实验目的： 1．熟悉热电偶的原理、结构，掌握工业用热电偶的检定方法，并能对检定结果进行误差分析。 2．学会使用UJ-36型电位差计，了解电位差计的基本原理，能正确使用。 二、实验内容： 常用的热电偶检定方法是比较法，所谓比较法是将被校热电偶与比它高一级的标准热电偶直接比较进行分度的方法，此法—次可同时分度几支热电偶。其具体方法是：把被检定的热电偶和标准热电偶的测量端捆扎在一起，放在管式电路中高温恒温区内，为保证温度场的均匀，可先将热电偶的测量端放入有孔镍块的孔中，然后再一起放入管式电炉内。进行分度的温度点—般选在整百度点。在比较法中常用双极法、同名极法和微差法。 (一)双极法： 将标准热电偶和被校热电偶捆扎或分别放入镍块孔中臵于管式电炉瓷管的中心部位，用低阻电位差计分别测出标准热电偶和被校热电偶在恒温下各分度点的热电势，然后进行计算，求出分度偏差，再求出修正值。 偏差公式：t t t -=?' 式中：'t ——被校热电偶在某分度点的热电势(参考端为0度)读数的算术平均值从 分度表中查得的相应温度，t ——标准热电偶在同一分度点的热电势(参考端为0度)读数的算术平均值经修正后(对分度表修正)从分度表中查得的相应温度。 t ?--温度偏差值 修正值=-t ? ［例：］在1000℃温度点上，被校K 型热电偶的热电势为40．595mv ，它的冷端温度为20℃，采用二等标准铂铑—铂热电偶测得的电势为9．587mv ，它的冷端温度为0℃，标准热电偶在1000℃时对分度表上的修正值0.023＝－修e ?mv ，求被检K 型热电偶在1000℃时的偏差值和修正值。 (1)标准热电偶修正后的热电势及对应温度： E=E 偶+ 修 e ?=9.587+(-0.023)=9.564 从S 型分度表中查得9.564mv 相当于998℃；从K 型分度表上查得E(20，0)=0.798mv,故被校型热电偶当参考端为0℃时的热电势为： E(1000，0)=E(1000，20)+E(20,0)=40.595+0.798=41.393mv 再从K 型表中查得41.393mv 相当于' t ＝1003℃，于是该分度点的偏差为： 59981003'=-=-=?t t t ℃ 而修正值为5-=?-t ℃。

热电偶的制作和标定

热电偶的制作和标定 一、实验目的： 1、熟悉热电偶测温原理。 2、了解自制专用热电偶的制作方法。 3、了解热电偶的标定方法。 二、实验原理： 温差热电偶（简称热电偶）是目前接触式测温中应用最为广泛的温度传感器。它具有结构简单、制造方便、测量范围宽、精确度高、热惯性小、输出为电信号便于远传或信号转换等优点。此外，它不仅可用于测量各种流体的温度而且还可用于快速及动态温度的测量。热电偶工作原理如下： 1、温差电势：温差电势是由于导体或半导体两端温度不同而产生的一种电动势。由于导体两端温度不同，则两端电子的能量也不同。温度越高电子能量越大，能量较大的电子会向能量较小的电子处跑，这就会形成一个由高温端向低温端的静电场。静电场又阻止电子继续向低温端迁移，最后达到一动平衡状态。温差电势的方向是由低温端向高温端，数值与两端温差大小有关。 2、接触电势：当两种不同的金属导体或半导体A 和B 相互接触时，由于其内部电子密度不同，因此从导体A 向导体B 扩散的电子数，要比从导体B 向导体A 扩散的电子数多，结果导体A 失去电子而带正电，导体B 因得到电子而带负电。这样，在导体A 、B 的接触面上形成一电位差。这一电位差一旦形成就对扩散起阻止作用，最后达到某种动平衡状态。平衡后的这一电位差即称为接触电势，其数值取决于两种不同导体的性质和接触点的温度。 由上可知，热电偶具有下述特点： （1）热电偶回路热电势的大小，只与组成电偶的导体材料及两端温度有关，而与热电偶的长度、粗细无关。 （2）只有用不同性质的导体或半导体才能组成热电偶，相同材料不会产生热电势。 （3）只有当热电偶两端正温度不同，热电偶的两根材料不同时才能有热电势产生。 （4）材料确定后，热电势的大小只与热电偶的温度有关。 为简化热电偶测量系统，热电偶冷端不采用冰瓶，而将其置于室温中，室温t f 用水银温度计较准确地测得。热电偶热端则设置在管式电炉中。这时测得的热电势不能直接从分度表查取热端炉内的温度，而应该根据下式，先计算出热端温度相对于冷端温度为0℃时的热电势值E(t,0)。 )0,(),()0,(f f t E t t E t E += 式中，),(f t t E ——表示热端为t ℃，冷端为t f ℃时的热电势，即实测值；)0,(f t E 表示热端为t f ℃，冷端为0℃时该对热电偶的热电势。该值可 根据t f 从指导书附表中查得。然后用)0,(t E 从分度表中查得热端温度t 。如图表示出上述确

热电偶的校验

实验一热电偶的校验 一、预习内容： 熟悉热电偶的测温原理及中间温度定律，掌握热电偶的校验方法。 二、实验目的： 1、了解工业用热电偶的结构及测量端的形状、特征。 2、学会正确使用校验中的仪器仪表。 3、掌握热电偶校验及数据处理方法。 三、实验基本原理： 热电偶使用一段时间后，测量端由于氧化腐蚀和高温下的再结晶等原因，其热电特性会发生变化，因而产生测量误差，为了确保热电偶测温精确度，必须对热电偶进行校验。 本实验采用比较法进行校验，将标准铂铑-铂热电偶与被校热电偶捆扎起来，放入管式加热炉中心，为了确保标准热电偶与被校热电偶的测量端的温度尽量相同，加热炉高温区域内放有钻孔的耐高温镍块套。 双极性比较法实验装置如图1所示。此方法直接测量标准热电偶与被校热电偶的热电势，通过比较、换算，最后确定被校热电偶的示值误差。 此方法的优点是测量直观，被校热电偶和标准热电偶可以是不同的类型；其缺点是对炉温的稳定性要求较高，为此，本实验附有一套炉温控制器，以稳定的检定炉内的温度，确保在一个温度校验点的测量时间内，检定炉内温度变化不超过±0.5℃。否则将带来较大的测量误差。 四、实验设备： 管式加热炉一台、炉温控制器一套、冰点恒温器一个、直流电位差计一台、标准热电偶和被校热电偶各一支、转换开关一个。 五、实验内容和实验步骤： 1、给管式加热炉通电。 2、将电子电位差计调零。将“K”拨至中间，将功能档放在×0.2档，若检流计 有偏差，调零。

3、K拨至标准，调节R P，将检流计调零。 4、送入电势信号，UJ-36“K”至“未知”，测出标准与被校热电偶的热电势。 5、从标准热电偶开始，依次测量被校热电偶的热电势值，测量顺序如下： 标准被校 标准被校 6、温度从200℃开始，每隔100℃设一个检测点，直到800℃，（检测时一定要 等到温度达到平衡时在读数）将一个温度校验点数据取完后，将炉温升到另 一个温度校验点，重复上述测量直到将各温度校验点测完为止。 六、实验数据处理及记录： 1、将所测量的数据记录在下表中，并画出曲线。室温：℃ 温度（℃）100℃200℃300℃400℃500℃600℃700℃800℃900℃被校热电偶 热电势（mv） 标准热电偶 热电势（mv） 2、双极性比较法误差计算表： 温度校验点 标准热电偶被校热电偶 误差（℃）热电势均值对应温度热电势均值对应温度 100℃ 200℃ 300℃ 400℃ 500℃ 600℃ 700℃ 800℃ 900℃ 七、问题与思考： 1、被校热电偶在温度校验点的误差是否符合工业用热电偶允许误差的要求？ 2、分析热电偶校验中产生误差的主要原因/如何克服？ 3、用什么方法来检定炉温的稳定？

热电偶定标实验

图7-1 热电偶结构图 热电偶定标实验 一、实验目的 1．了解热电偶的工作原理； 2．学会对热电偶定标； 3．应用热电偶测温。 二、实验仪器 灵敏数字电压表，保温杯，电加热罐，温度计等 三、实验原理 早在19世纪初，人们就发现两种不同的金属组成的回路中(如图7-1所示)，如果在两个接头端存在温度差，则回路中就会产生电 流。这种现象就称为温差电现象，这两种不同 金属组成的电路称为热电偶。产生电流的电动 势称为温差电动势。温差电动势的产生机制， 限于篇幅，在此不再多讲。但从实用的角度出 发，热电偶的一些特点和性质我们却是应该掌 握的： 1．一般来说，任意两种不同的金属组成的回路都可以构成一对热电偶。只要两个接头端有 温度差，回路中就有温差电动势，进而会产生温 差电流。(利用这一特点，我们就可以把非电量的温度转化为可以用仪表检测的电学量。) 2．各种不同的热电偶都有其特定的温差电动势的变化曲线。换言之，只要确定了组成热电偶的金属材料，则其温差电动势的变化规律就是一定的，与热电偶的体积、导线长短等因素无关。(由于有这一特点，实际应用时热电偶的测温探头就可以做得很小，因而探头的热容量也就很小,测温就非常灵敏。) 3．由于各种不同热电偶的温度特性不同，故不同的热电偶有其不同的适用温度范围。根据不同的测温环境，使用者可以查找有关资料，选择合适的热电偶进行测温。 4．一对热电偶所产生的温差电动势一般都很小，只有零点几至数十毫伏。须用很灵敏的检流装置才能检验出来。但若把大量的热电偶串联起来，组成温差电堆，其产生的温差电动势和温差电流就有明显的实用价值。特别是用某些半导体材料组成的热电偶，有些地方已把它用来制成热转换效率较高的温差电堆发电装置。

热电偶测温基本原理

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 的两个执着点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个大小的电流,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。 A,B 两种导体，一端通过焊接形成结点，为工作端，位于待测介质。另一端接测温仪表，为参考端。为更好地理解下面的内容，我们将以上测温回路中形成的热电动势表示为EAB(T1,T0),理解为：A、B两种导体组成的热电偶，工作端温度为T1,参考端温度为T0，形成的热电动势为EAB(T1,T0)。 需要特别强调的是：热电偶测温，归根结底是测量热电偶两端的热电动势。测量仪表能够让我们看到温度数值，是因为它已经将热电动势转换成了温度。 图中，工作端温度T1, A、B与C、D连接处温度为T2，测量仪表端(参考端)温度为T0。 我们可以把总回路的总电动势E 分成两段热电动势的和，即A、B为一段，热电动势为EAB(T1,T2)，C、D为另一段，热电动势为ECD(T2,T0), 即： E= EAB(T1,T2)+ ECD(T2,T0) (热电偶中间导体定律) (1)

在上图中，如果C、D的材质和A、B完全一样，即C即为A，D即为B,相当于热电偶A、B 在T2(中间温度)处产生了一个连接点，此时，回路总电势为： E= EAB(T1,T2)+ EAB(T2,T0)= EAB(T1,T0) (热电偶中间温度定律) (2) 从式(2)我们可以看出，只要是相同的热电偶，中间产生了连接点，则总电势与连接点的温度(中间温度)无关，而只与工作端和参考端的温度有关。这正是我们希望得到的。我们在热电偶布线中，不需要考虑中间有没有连接点，也不需要考虑连接点的温度，而是和一根热电偶连接到介质和测量仪表一样。 再来比较式(2)和式(1)。如果我们能找到某种材料C、D，它能满足： ECD(T2,T0)= EAB(T2,T0) (3) 则式(1)成为： E= EAB(T1,T2)+ ECD(T2,T0)= EAB(T1,T2)+ EAB(T2,T0)= EAB(T1,T0) (4) 满足式(3)的材料C、D我们称为热电偶A、B的补偿导线。 式(4)还告诉我们，使用了补偿导线，我们将T2延伸到了T0，但最后我们的测量结果与T2无关，这样我们也可以理解为，因为我们使用了导线C、D，是它补偿了T2处连接所产生的附加电势，而使得我们最终测量不需要再考虑T2，这也是C、D为什么叫补偿导线的原因， 2．热电偶冷端的温度补偿 由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。 在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。

JJG1412000工作用贵金属热电偶检定规程

工作用贵金属热电偶检定规程 JJG 141—2000 目次 1 概述 2 技术要求 3 检定条件 4 检定方法 5 检定结果处理和检定周期 附录A 铂铑10-铂热电偶整百度和检定点的热电动势值及微分热电动势值 附录B 铂铑13-铂热电偶整百度和检定点的热电动势值及微分热电动势值 附录C 铂铑30-铂铑6热电偶整百度热电动势值及微分热电动势值 附录D 工作用贵金属热电偶（双极法）检定记录 附录E 工作用贵金属热电偶(同名极法)检定记录 附录F 工作用贵金属热电偶检定结果整理表 附录G 检定证书(背面)格式80工作用贵金属热电偶检定规程 本规程适用于长度不小于700mm的Ⅰ、Ⅱ级工作用铂铑10-铂、铂铑13-铂及长度不小于450mn的Ⅱ、Ⅲ级工作用铂铑30-铂铑6热电偶的首次检定、后续检定和使用中的检查。 1 概述 铂铑10-铂、铂铑13-铂和铂铑30-铂铑6热电偶是国际电工委员会(IEC)颁布的8种通用热电偶型号中的3种贵金属热电偶。 铂铑10-铂热电偶的正极名义成分含量为铂90％、铑10％；铂铑13-铂热电偶正极名义成分含量为铂87％、铑13％；负极均为纯铂。它们长期使用温度上限为1300℃，短期使用温度上限为1600℃。铂铑30-铂铑6热电偶正极名义成分含量为铂70％、铑30％；负极名义成分含量为铂94％、铑6％。长期使用温度上限为1600℃，短期使用温度上限为1700℃。热电偶两电极直径均为0.5－0.02mm。 2 技术要求 2.1热电偶参考端为0℃时的热电动势，对分度表的示值允许误差换算成温度时，铂铑10-铂、铂铑13-铂热电偶不得超过表1规定；铂铑30-铂铑6热电偶不得超过表2规定。 表1 注t为测量端温度。

热电偶测温原理及常见故障

热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一，热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路，如两连接端温度不同，则在回路内产生热电流的物理现象。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-50~+1600℃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．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，如图所示。当导体A和B的两个执着点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个大小的电流,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。 常用的热电偶材料有： 热电偶分度号热电极材料 正极负极 S 铂铑10 纯铂 R 铂铑13 纯铂 B 铂铑30 铂铑6 K 镍铬镍硅 T 纯铜铜镍 J 铁铜镍 N 镍铬硅镍硅 E 镍铬铜镍 2．热电偶的种类及结构形成

（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。 (2)热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下： ①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固； ②两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路； ③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠； ④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。 3．热电偶冷端的温度补偿 由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。 在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。 热电偶冷端补偿原理 热电偶测量温度时要求其冷端（测量端为热端，通过引线与测量电路连接的端称为冷端）的温度保持不变，其热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。若测量时，冷端的（环境）温度变化，将影响严重测量的准确性。在冷端采取一定措施补偿由于冷端温度变化造成的影响称为热电偶的冷端补偿。 热电偶的冷端补偿通常采用在冷端串联一个由热电阻构成的电桥。电桥的三个桥臂为标准电阻，另外有一个桥臂由（铜）热电阻构成。当冷端温度变化（比如升高），热电偶产生的热电势也将变化（减小），而此时串联电桥中的热电阻阻值也将变化并使电桥两端的电压也发生变化（升高）。如果参数选择得好且接线正确，电桥产生的电压正好与热电势随温度变化而变化的量相等，整个热电偶测量回路的总输出电压（电势）正好真实反映了所测量的温度值。这就是热电偶的冷端补偿原理。

热电偶校验作业指导书

DTPD #3 K121—2012 天津大唐国际盘山发电有限责任公司 #3机组A级检修2012-08-20实施

目次 1 范围 (1) 2 本指导书涉及的文件、技术资料和图纸 (1) 3 安全措施 (1) 4 备品备件准备 (1) 5 现场准备及工具 (1) 6 检修工序及质量标准 (2) 7 检修记录 (5)

工业用热电偶校验作业指导书 1 范围 本作业指导书规定了大唐国际盘山发电厂工业用热电偶校验工作涉及的技术资料和图纸、安全措施、备品备件、现场准备及工具、工序及质量标准和检修记录等相关的技术标准。 本指导书适用于大唐国际盘山发电厂工业用热电偶校验工作，工业用热电偶型号：K、E等，检修地点在温度实验室内。大修的项目为对工业用热电偶进行检查、校验，并对已发现的问题进行处理。 2 本指导书涉及的文件、技术资料和图纸 □JJF1001-1998中华人民共和国国家计量技术规范《通用计量术语及定义》 □DL/T774-2004《火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程》 □JJF 351-1996中华人民共和国国家计量检定规程《工作用廉金属热电偶》 □热工仪表及自动装置 3 安全措施 □作业组成员了解工业用热电偶校验的要点。 □作业组成员了解该工业用热电偶的运行状态。 □清点所有专用工具齐全，检查合适，试验可靠。所用计量标准器需检定合格且在有效期内。 □参加检修的人员必须熟悉本作业指导书，并能熟记熟背本次检修的检修项目，工艺质量标准等。 □参加本检修项目的人员必需安全持证上岗，并熟记本作业指导书的安全技术措施。 □准备好检修用的备品备件。 □高温试验要防止烫伤和火灾，同时高温时炭化的石棉绳会释放出有毒气体应注意通风。 □校验过程中，对标准器及被检仪表应轻拿轻放，防止较大震动和机械损伤。 □在自动检定过程中，不得随意中止自动检定系统的正常运行。 □送检的仪表上的标记应清晰保留，以防止回装时混乱。 4 备品备件准备 □工业用热电偶 1个 □绝缘胶布 1卷 □一次性手套 1袋 □镍硅丝 1卷 □长石英管 1个 5 现场准备及工具 5.1 现场准备 □环境温度为（20±5）℃,相对湿度为不大于80%。 □工业用热电偶所处环境应无影响输出稳定的温度波动。 □经检定合格且在有效期内的计量标准器具。 5.2 专用工具 □一字改锥（5mm、8mm）各1把 □十字改锥（5mm、8mm）各1把 □剥线钳 1把 □万用表 1个 □钢卷尺 1个

热电偶测量误差分析(精)

热电偶测量误差分析 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 2.1 热电偶热电特性不稳定的影响

温度传感器实验报告

温度传感器实验 姓名学号 一、目的 1、了解各种温度传感器（热电偶、铂热电阻、PN 结温敏二极管、半导体热敏电阻、集成温度传感器）的测温原理； 2、掌握热电偶的冷端补偿原理； 3、掌握热电偶的标定过程； 4、了解各种温度传感器的性能特点并比较上述几种传感器的性能。 二、仪器 温度传感器实验模块 热电偶（K 型、E 型） CSY2001B 型传感器系统综合实验台（以下简称主机） 温控电加热炉 连接电缆 万用表：VC9804A，附表笔及测温探头 万用表：VC9806，附表笔 三、原理 （1）热电偶测温原理 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1中T 为热端，To 为冷端，热电势 本实验中选用两种热电偶镍铬—镍硅（K 分度）和镍铬—铜镍（E 分度）。 （2）热电偶标定 以K 分度热电偶作为标准热电偶来校准E 分度热电偶，被校热电偶热电势与标准热电偶热电势的误差为 式中：——被校热电偶在标定点温度下测得的热电势平均值。 ——标准热电偶在标定点温度下测得的热电势平均值。 ——标准热电偶分度表上标定温度的热电势值。

——被校热电偶标定温度下分度表上的热电势值。 ——标准热电偶的微分热电势。 （3）热电偶冷端补偿 热电偶冷端温度不为0℃时，需对所测热电势值进行修正，修正公式为： E（T，To）=E(T,t1)+E(T1,T0) 即：实际电动势＝测量所得电势＋温度修正电势 （4）铂热电阻 铂热电阻的阻值与温度的关系近似线性，当温度在0℃≤T≤650℃时， 式中：——铂热电阻T℃时的电阻值 ——铂热电阻在0℃时的电阻值 A——系数（=3.96847×10-31/℃） B——系数（=-5.847×10-71/℃2） 将铂热电阻作为桥路中的一部分在温度变化时电桥失衡便可测得相应电路的输出电压变化值。 （5）PN结温敏二极管 半导体PN 结具有良好的温度线性，根据PN 结特性表达公式 可知，当一个PN 结制成后，其反向饱和电流基本上只与温度有关，温度每升高一度，PN 结正向压降就下降2mv，利用PN 结的这一特性可以测得温度的变化。 （6）热敏电阻 热敏电阻是利用半导体的电阻值随温度升高而急剧下降这一特性制成的热敏元件。它呈负温度特性，灵敏度高，可以测量小于0.01℃的温差变化。图2为金属铂热电阻与热敏电阻温度曲线的比较。

Pt100热电阻分度表

Pt100热电阻分度表 温度℃0123456789 电阻值（Ω） -20018.52 -190 -180 -170 -160 -15022.83 27.10 31.34 35.54 39.72 22.40 26.67 30.91 35.12 39.31 21.97 26.24 30.49 34.70 38.89 21.54 25.82 30.07 34.28 38.47 21.11 25.39 29.64 33.86 38.05 20.68 24.97 29.22 33.44 37.64 20.25 24.54 28.80 33.02 37.22 19.82 24.11 28.37 32.60 36.80 19.38 23.68 27.95 32.18 36.38 18.95 23.25 27.52 31.76 35.96 -140 -130 -120 -110 -10043.88 48.00 52.11 56.19 60.26 43.46 47.59 51.70 55.79 59.85 43.05 47.18 51.29 55.38 59.44 42.63 46.77 50.88 54.97 59.04 42.22 46.36 50.47 54.56 58.63 41.80 45.94 50.06 54.15 58.23 41.39 45.53 49.65 53.75 57.82 40.97 45.12 49.24 53.34 57.41 40.56 44.70 48.83 52.93 57.01 40.14 44.29 48.42 52.52 56.60 -90 -80 -70 -60 -5064.30 68.33 72.33 76.33 80.31 63.90 67.92 71.93 75.93 79.91 63.49 67.52 71.53 75.53 79.51 63.09 67.12 71.13 75.13 79.11 62.68 66.72 70.73 74.73 78.72 62.28 66.31 70.33 74.33 78.32 61.88 65.91 69.93 73.93 77.92 61.47 65.51 69.53 73.53 77.52 61.07 65.11 69.13 73.13 77.12 60.66 64.70 68.73 72.73 76.73 -40 -30 -20 -10 084.27 88.22 92.16 96.09 100.00 83.87 87.83 91.77 95.69 99.61 83.48 87.43 91.37 95.30 99.22 83.08 87.04 90.98 94.91 98.83 82.69 86.64 90.59 94.52 98.44 82.29 86.25 90.19 94.12 98.04 81.89 85.85 89.80 93.73 97.65 81.50 85.46 89.40 93.34 97.26 81.10 85.06 89.01 92.95 96.87 80.70 84.67 88.62 92.55 96.48 0 10 20 30 40100.00 103.90 107.79 111.67 115.54 100.39 104.29 108.18 112.06 115.93 100.78 104.68 108.57 112.45 116.31 101.17 105.07 108.96 112.83 116.70 101.56 105.46 109.35 113.22 117.08 101.95 105.85 109.73 113.61 117.47 102.34 106.24 110.12 114.00 117.86 102.73 106.63 110.51 114.38 118.24 103.12 107.02 110.90 114.77 118.63 103.51 107.40 111.29 115.15 119.01 50 60 70 80 90119.40 123.24 127.08 130.90 134.71 119.78 123.63 127.46 131.28 135.09 120.17 124.01 127.84 131.66 135.47 120.55 124.39 128.22 132.04 135.85 120.94 124.78 128.61 132.42 136.23 121.32 125.16 128.99 132.80 136.61 121.71 125.54 129.37 133.18 136.99 122.09 125.93 129.75 133.57 137.37 122.47 126.31 130.13 133.95 137.75 122.86 126.69 130.52 134.33 138.13 100 110 120 130 140138.51 142.29 146.07 149.83 153.58 138.88 142.67 146.44 150.21 153.96 139.26 143.05 146.82 150.58 154.33 139.64 143.43 147.20 150.96 154.71 140.02 143.80 147.57 151.33 155.08 140.40 144.18 147.95 151.71 155.46 140.78 144.56 148.33 152.08 155.83 141.16 144.94 148.70 152.46 156.20 141.54 145.31 149.08 152.83 156.58 141.91 145.69 149.46 153.21 156.95 150 160 170 180 190157.33 161.05 164.77 168.48 172.17 157.70 161.43 165.14 168.85 172.54 158.07 161.80 165.51 169.22 172.91 158.45 162.17 165.89 169.59 173.28 158.82 162.54 166.26 169.96 173.65 159.19 162.91 166.63 170.33 174.02 159.56 163.29 167.00 170.70 174.38 159.94 163.66 167.37 171.07 174.75 160.31 164.03 167.74 171.43 175.12 160.68 164.40 168.11 171.80 175.49 200175.86176.22176.59176.96177.33177.69178.06178.43178.79179.16