温差电偶的定标与测温

吉林建筑工程学院教师备课教案专业： 基础科学部 课程名称： 大学物理实验 周学时： 总学时： 48 授课时间： 2008.2.25—2008.6.25授课班级： 07级：安全、计算机等任课教师：艾淑平

实验题目温差电偶的定标与测温 实验类型 验证实验目的了解热电偶测温原理学习标定热电偶的方法进一步熟悉电位差计的使用方法实验仪器加热器、电位差计或者电压表、保温瓶，铜一康铜温差电偶，玻璃温度计。参考书目《大学物理实验》第一册吴泳华、霍剑青、熊永红主编高等教育出版社2001.6.《大学物理实验》第二册谢行恕、康士秀、霍剑青主编高等教育出版社2001.6.《大学物理实验》第三册李志超、轩植华、霍剑青主编高等教育出版社2001.2.《大学物理实验》第四册霍剑青、吴泳华、刘鸿图主编高等教育出版社2002.1.《物理实验》华中工学院等高等教育出版社重占•SE.八、、掌握热电偶测温原理，学习标定热电偶的方法。难点电位差计的使用方法。实验过程安排1、 检查学生预习情况，提问并讲解温差电偶测温的原理，复习电位差计的用法。共40分钟左右）2、 讲解操作步骤方法；（共30分钟左右）（1） 连接仪器。将T型铝支架固定在底座上；将热电偶的冷端'0慢慢置于约保温装置三分之二深的铜管中，热端'慢慢放入到有三分之二自来水的加热器装置中，盖好胶木圆盖，插入温度计；再将热电偶底座上的红黑接线柱分别与其红黑接线叉引线相连，把电压表或者电位差计接在热电偶的红黑接线柱上，热电偶装置即安装好。玻璃温度计上显示的为室温，测出室温与o°c温差的电位差值。（2） 打开加热装置的电源开关，用电压表或者电位差计测出电位差，并分别记录电位差和相应温度。每隔5C测量一次，一直测到90C左右，测量数据填入表格中。3、 指导学生完成实验报告，在坐标纸上作E〜t曲线，用两点法求斜率的公式由图中求出2 1，写出E=f（t）表达式。（共40分钟左右）

4、解答书后思考题。指导并检查测量和计算结果的准确性。(共30分钟左右)实验原理与方法 备注1、温差电偶的测温原理(1)温差电现象。导体中存在有与热现象有关的非静电力和电动势，称为温差电动势，汤姆逊电动势。金属导线两端如果温度不同，高温端的自由电子像气体一样向低温端扩散，并在低温端堆积起来，从而在导线内形成电场。若把两种不同材料的金属连接成闭合回路，两个汤姆逊电势不相等，则会形成电动势。温差电动势的大小除与材料有关外，惟一地决定于两个接点的温度差tto。温差电偶中形成的温差电动势与温差的关系通常用幕函数表;:::・liK示，在常温范围内，要求准确度不太高时，可以取一级近似，写为E=a+bt,式中常数a取决于参考;:::・liK点的温度t；b称为温差电系数，0它表示测温端每变化l°c时温差电动势的变化量。(2)温差电偶测温。温差电偶测温时，利用了它的下述重要性质:C，只要维持C和A、B的结点在同一温度，这个闭合回路中温差电动势就与A、B两种金属组成的温差电偶中的温差电动势一样。实际的测温装置如图所示。将构成温差电偶的金属A、B的另一端点都放入温度to为已知的恒温物质(例如冰水)中。用两根同样材料的导线分别将

A、B在恒温槽中的一端引入电位差计的补偿回路中，便可以测其温差电动势。根据事先标定的曲线和数据，即可知道测温端的温度t。二、 温差电偶的定标用实验测定温差电动势与测温端温度的关系曲线，称为温差电偶的定标。利用已知的几个固定点温度作为已知温度，测出温差电偶在这些已知温度下的电动势，用这些数据，求出a、b……等常数。三、 连接仪器将T型铝支架固定在底座上；将热电偶的冷端t°慢慢置于约保温装置三分之二深的铜管中，热端t慢慢放入到有三分之二自来水的加热器装置