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目前,測量溫度都采用間接測量的方法。它是利用一些材料或元件的性能隨溫度而變化的特性,通過測量該性能參數,而得到被測溫度的大小。用以測量溫度特性的有:材料的熱膨脹、電阻、熱電動勢、導磁率、介電系數、光學特性、彈性等等,其中前三者尤為成熟,獲得廣泛的應用。熱電阻和熱電偶溫度傳感器結構簡單、易于制造和測溫范圍寬,因而應用最為廣泛。但是熱電阻和熱電偶受到材料、溫度、接線方式以及其他環境因素影響,從而影響了溫度測量精度。為此需要進行校正。本實驗臺結構簡單,性能可靠,適用于學生進行熱工實驗,也可以應用于科研及生產廠家的產品質量檢驗。
一、實驗裝置的功能
1、對熱電阻和熱電偶溫度計進行標定和校準。
2、熱電阻接線方式可以采用二線制、三線制和四線制熱電阻接線。
3、熱電偶K、J、T三種,電動勢可以采用電位差計手動測量,也可以通過計算機自動測量。
4、每次可進行多個熱電偶或者熱電阻測量。
5、對于自動測試系統,采集通過計算機數據自動處理,可以多畫面顯示測量結果,自動進行分析。
二、實驗裝置的特點與技術指標
1、結構簡單、安裝方便;
2、具有手動與自動測試功能,測試過程具有直觀、快速、準確、方便;
3、系統采用恒溫水浴,溫度波動度小于±0.5℃,溫度測量范圍為0-100℃。
4、對于自動測試,數據采集裝置采用高精度采集卡。
5、檢定結果不確定度:熱電偶:小于0.7℃;熱電阻:小于0.05℃
三、實驗目的
1、了解熱電阻和熱電偶溫度計的測溫原理
2、學會熱電偶溫度計的制作與校正方法
3、了解二線制、三線制和四線制熱電阻溫度測量的原理
4、掌握電位差計的原理和使用方法
5、了解數據自動采集的原理
6、應用誤差分析理論于測溫結果分析。
四、實驗組成
熱電偶實驗裝置主要由恒溫水浴、電位差計、熱電偶、熱電阻、冰點儀、數據采集裝置、低電勢轉換開關和標準玻璃溫度計等組成。恒溫水浴上具有攪拌、加熱與溫度控制裝置,可根據要求將溫度穩定在設定值附近。采用標準玻璃溫度計測量的溫度作為標準溫度,用于校準熱電偶和熱電阻。
熱電偶采集與校驗原理圖
熱電阻自動采集與校驗裝置圖