(1)掌握热电偶温度计的工作原理

常用仪器的使用实验报告(共9篇)1. 热电偶温度计的使用实验报告实验目的：了解热电偶温度计的基本原理和使用方法，掌握热电偶温度计的精度及注意事项。

实验原理：热电偶是利用两个不同金属的热电势产生温度差，将其转化为温度值的温度传感器。

它由两种不同金属的不同长度的导线组成，通常是铜和铜镍合金，两种导线的连接处称为热电接头。

当两个热电接头连接在温度不同的物体上时，由于两种金属的热电势差异，将产生一种电动势，这种电动势与温差成正比，由此可以测量物体的温度。

实验器材及药品：热电偶温度计、数字显示温度计、热水、冷水。

实验步骤：1. 将热电偶温度计接好线，将触头插入被测物体中。

2. 开始记录温度值，可以使用数字显示温度计对热电偶温度计的测量结果进行实时监测。

3. 改变被测物体的温度，比如将升温的热水倒入容器中，或者将降温的冷水倒入容器中。

4. 记录不同温度下的测温结果，并比较实验结果与实际值的误差，分析误差的可能原因。

注意事项：1. 热电偶温度计不能被弯曲或扭曲，否则会影响测量精度。

2. 热电偶接头处应该接触紧密，否则会产生不均匀的温度分布。

3. 热电偶测量的范围取决于热电偶用于测量的材料，对于不同的物质应该选择合适的热电偶。

实验结果：在实验中，我们记录了不同温度下的热电偶测量结果，发现与实际值的误差不大，具有较高的精度。

同时，我们发现热电偶温度计在测量温度差较小的物体时误差更小，测量范围大小直接影响测量精度。

在实验过程中，我们注意到热电偶接触不良时，测量结果出现波动，因此应该保证接触紧密。

pH计测量的原理是利用放置于被测液体中的电极对水中的疏水离子进行测量。

pH计是一种电化学传感器，其基本原理是靠量化氢离子浓度从而量化液体或其他物质的酸碱度。

pH计、标准缓冲溶液，待测液体。

1. 打开pH计电源，确保电极接好线。

2. 将电极放置于标准缓冲液中，按照说明书上的要求进行校准。

3. 将电极放置于待测液体中，读取pH测量值。

热电偶热电偶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2-1-1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。

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。

《传感器实验指导》热电偶测温实验1.掌握热电偶的工作原理；2.掌握热电偶测温调理电路的工作原理；3.掌握热电偶冷端补偿的原理。

1.分析热电偶传感器测量电路的原理；2.连接传感器物理信号到电信号的转换电路；3.软件观测温度变化时输出信号的变化情况；4.记录实验波形数据并进行分析。

1.开放式传感器电路实验主板；2.热电偶温度测量模块；3.万用表、温度计；4.导线若干。

热电偶（Thermocouple）是根据热电效应测量温度的传感器，是温度测量仪表中常用的测温元件。

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0~+1800℃均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到0-2300℃如金铁镍铬和钨-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。

热电偶一般由热电极、绝缘套管、保护套管和接线盒等几部分组成。

通常分为以下两种热电偶：（1）铠装式热电偶（缆式热电偶），此种热电偶是将热电极、绝缘材料连同保护管一起拉制成型，经焊接密封和装配等工艺制成的坚实的组合体。

（2）标准型热电偶，它具有互换性好、统一的分度表、配套的显示仪表。

图：热电偶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。

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℃时的条件下得到的，不同的热电偶具有不同的分度表。

热电势的大小只与热电偶导体材质以及两端温差有关，与热电偶导体的长度、直径无关。

在热电偶回路中接入第三种金属材料时，只要该材料两个接点的温度相同，热电偶所产生的热电势将保持不变，即不受第三种金属接入回路中的影响。

热工化学专业知识技术问答题1. 简述热电偶温度计的工作原理。

用在何处？热电偶温度计是将两种不同的金属焊接构成的，热电偶工作端插入被测量的设备或介质中，使其工作端感受被测介质的温度，其冷端置于设备或介质外面，并通过补偿导线和导线与测量微电势的测量仪表连接起来构成闭合回路。

由于热电偶两端所处的温度不同，就会有电势产生，这种现象称为热电现象，所产生的电势叫热电势。

材料确定后，热电势的大小取决于热电偶热端的温度，被测温度越高，热电势就越大。

根据热电势的大小，便可测出相应的温度值。

热电偶温度计广泛用于测量蒸汽温度，烟气温度和管壁温度。

2．简述热电阻温度计的工作原理。

它都用在何处？热电阻温度计是基于金属导体电阻的大小随温度变化的特性制成的。

它由金属丝绕制而成。

它们之间用导线连接起来组成一个完整的电阻测温系统。

如将热电阻置于被测介质中，其电阻值随被测介质温度变化而变化，并通过测量仪表反映出来，从而达到测温目的。

热电阻温度计常被用来测量给水、排烟、热风等温度较低的介质。

3．差压式流量计的工作原理是怎样的？当流体在管内流动通过特制的节流装置时，在节流装置的前后就产生了差压，这样差压和流量有一定的对应关系。

测量出这个差压就可计算出它所对应的流量。

4．电接点水位计的工作原理是怎样的？电接点水位计是根据汽和水的电导率不同测量水位的。

高压锅炉的锅水电导率一般要比饱和蒸汽的电导率大数万到数十万倍，电接点水位计是由水位测量容器、电极、电极芯、水位显示灯以及电源组成。

电极装在水位容器上组成电极水位发送器。

电极芯与水位测量容器外壳之间绝缘。

由于水的电导率大，电阻较小，当接点被水淹没时，电极芯与容器外壳之间短路，则对应的水位显示灯亮，反映出汽包内的水位。

而处于蒸汽中的电极由于蒸汽的电导率小，电阻大，所以电路不通，即水位显示灯不亮。

因此，可用亮的显示灯多少来反映水位的高低。

5．PH值表示什么意思？PH值是一种表示水的酸碱性的水质指标。

简述热电偶温度计的工作原理。

热电偶温度计是一种测量温度的传感器，其工作原理基于热电效应。

热电偶由两种不同金属（通常是铜、铁、铬、铟、铳、铑、镍、钨、铋等）的导线焊接在一起组成，两端分别连接测温仪器。

当两端温度不同时，由于热电效应，会产生一个电压信号。

根据不同金属对温度的灵敏程度不同，对于不同的热电偶而言，同一温度下产生的电压信号也不同。

因此，测量热电偶两端产生的电压信号，可以反推出被测温度。

热电偶温度计具有测量范围广、响应速度快、精度较高等优点，在工业自动化、航空航天、科学实验等领域得到广泛应用。

热电偶温度计的设计探讨吉林建筑大学城建学院土木工程系交通工程12级-1班 1205000123 屈少伟【内容摘要】用温差电偶测温就是把非电学量转化为电学量测量，即把温度转化为温差电动势来测量温度。

将两种不同金属导体的两端分别连接起来，构成一个闭合回路，一端加热，另一端冷却，则两个接触点之间由于温度不同，将产生电动势，导体中会有电流发生（温差效应）。

这种温度计测温范围很大。

本次实验选用铜-康铜两种金属形成闭合回路作为温差电偶装置，设计热电偶温度计。

并通过恒温水浴锅、数字电压表、电热杯等设备为所设计的热电偶温度计定标。

【关键词】温差效应铜-康铜温差电偶温差固定点法定标一、引言传统温度计测量范围相对较小，而热电偶温度计测量范围很大，本实验探究热电偶温度计的实验原理，并尝试制作热电偶温度计。

二、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设计方法（3）学会数字电压表（或电位差计）的原理和使用方三、实验仪器：铜-康铜温差电偶数字电压表（或电位差计）保温杯电热杯恒温水浴锅(含温度显示）等。

四、实验原理：1、热电效应：两种不同成份的导体（本实验中选用铜-康铜）两端接合成回路，当接合点的温度不同时，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。

2、测温原理: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。

【注意问题】1、热电偶的热电势是热电偶工作端的两端温度函数的差，而不是热电偶冷端与工作端，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。

热电偶热电阻测温应用原理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-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。

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。

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。

1、2两点的温度不同时，回路中就会产生热电势，因而•就有电流产生，电流表就会•发生偏转，这一现象称为热•电效应（塞贝克效应），产生的电势、电流分别叫热电•势、热电流。

热电偶温度计属于接触式温度测量仪表。

是根据热电效应即塞贝克效应原理来测量温度的，是温度测量仪表中常用的测温元件。

将不同材料的导体A、B接成闭合回路,接触测温点的一端称测量端,一端称参比端。

若测量端和参比端所处温度t和t0 不同,则在回路的A、B之间就产生一热电势EAB(t，t0 ),这种现象称为塞贝克效应，即热电效应。

EAB大小随导体A、B的材料和两端温度t和t0 而变,这种回路称为原型热电偶。

在实际应用中，将A、B的一端焊接在一起作为热电偶的测量端放到被测温度t处，而将参比端分开，用导线接入显示仪表，并保持参比端接点温度t0稳定。

显示仪表所测电势只随被测温度而t变化。

第一节热电偶的测温原理在1821年德国医生塞贝克在实验中发现热电效应以来，经珀尔帖、汤姆逊以及开尔文等科学家的大量研究，热电效应理论得到了不断的发展，并日趋完善。

热电偶是热电效应的具体应用之一，它在温度测量中得到了广泛的应用，热电偶具有结构简单、容易制造、使用方便和测量精度高等优点。

可用于快速测温、点温测量和表面测量等，但是热电偶也存在着不足的地方，如使用的参考端温度必须恒定，否则将歪曲测量结果；在高温或长期使用中，因受被测介质或气氛的作用（如氧化、还原等）而发生劣化，降低使用寿命。

尽管如此，热电偶仍在工业生产和科研活动中起着举足轻重的作用。

下面我们从三个热电效应的阐述中来讨论热电偶的测温原理。

一、塞贝克效应和塞贝克电势热电偶为什么能用来测量温度呢？这就是从热能和电能的相互转化的热电现象说起。

在1821年，塞贝克通过实验发现一对异质金属A、B组成的闭合回路（如图1-1）中，如果对接点a加热，那么，a,b两接点的温度就会不同，温度不同，就会有电流产生，使得接在电路中的电流表发生偏转。