一、概述:
热电偶是工业上常用来测量温度的传感元件,尤其在中高温区域,其应用更为广泛,甚至不能取代。常见的热电偶有普通热电偶、铠装热电偶及薄膜热电偶。组成热电偶的材料也是多种多样的。一般根据应用的温度环境与测量精度而选用。
热电偶在长期使用过程中,热电极和热接点容易受到氧化、污染和腐蚀,高温下热电极材料容易发生再结晶而劣化。因此,热电偶的热电特性会逐渐发生变化,使用中会产生测量误差,有时此测量误差会超出允许范围。为了保证热电偶的测量精度,必须定期进行校验。热电偶的检定(校验)方法有两种:比较法和定点法。
用被校热电偶和标准热电偶同时测量同一对象的温度,然后比较两者的示值,以确定被检验热电偶的基本误差等质量指标,这种方法称为比较法。用比较法检定热电偶的基本要求,是要造成一个均匀的温度场,使标准热电偶和被检测热电偶的工作端感受到相同的温度。本装置就是依照上述原理设计制造的。
二、校验装置
热电偶校验仪的主体,为保温管式电炉。采用电子调温与数字显示控温,在炉膛内放有均热体,将标准热电偶与被校热电偶插入均热体内(注意均热体应放在炉膛中部)。
在电控箱上设有调温旋扭、电压指示表和温控表、测温表;数显温控表作为电炉的温度控制;测温表(巡检仪)能检测热电偶的温度指示数值。接线柱用来对标准热电偶与被检热电偶温度之间进行测定:红色接+,黑色接—。
三、装置的操作及数据采集:
1、用电源线将本体后面板上的插座连接
2、用普通的热电偶做成的热电偶分别为“检1”和“检2”将“检1”和“检2”放在管炉炉膛中心位;并将铠装热电偶接到标准端子上另一端也放到管炉炉膛中心位。
3、右旋恒温调节旋扭,观察电压指示,此时为初始预热升温阶段,为延长炉体使用寿命,加温电压建议控制在120-150V左右。然后,根据实验需要的恒温度进行反复调节,直至稳定在需要的温度上。因绝对稳定是不容易控制的,应在基本稳定的条件下快速测定。
4、在温度基本稳定的情况下,依此在测温表上读取数值。根据需要,重复操作上述步骤,进行反复检测。
本装置是采用在同一温度场条件下直接进行比较的方法,以选定的标准热电偶作为标准进行比较,来标定和检验被测热电偶。当然,也可用随机带去的K分度铠装热电偶作为标准进行教学实验,以此来演示和学习标定和检验方法。
四、校验要求
1、热电偶在正式检定之前应先进行外观检查,观察热接点焊接是否牢固,贵重金属热电极是否有严重的色斑或发黑现象,普通金属热电极是否有严重的腐蚀或脆弱现象。
2、为了减少校验工作量,对于各种不同热电偶检定点温度都有规定(见表1)。本装置推荐校验温度在500℃下进行。
热电偶的校验点 (表1)
热电偶名称 |
校验点(℃) |
镍铬—镍硅
镍铬—考铜 |
300 400 500
600 500 400 |
3、在每一个校验点上,每只热电偶的读数不得少于四次,取其平均值。数据采集后在表2中进行记录。然后取标准热电偶的平均温度与被检热电偶的平均温度的差值,对照表3,可以检查热电偶的测量误差是否在允许偏差。
校验记录 (表2)
常用热电偶校检允许偏关差 (表3)
分度号 |
热电偶材料 |
温度(℃) |
偏差(℃) |
温度(℃) |
偏差 |
K |
镍铬—镍硅 |
0~400 |
±4 |
>400 |
占所测热电势的±0.75% |
T |
镍铬—考铜 |
0~300 |
±4 |
>300 |
占所测热电势的±1% |
实验目的:
可作热电偶的标定和校验。
主要配置:
管式加热炉、功率调节仪、高精度PID调节温控仪,可配套不锈钢实验台等。可根据客户要求增加数显电位差计(可显示5种分度号热电偶温度、毫伏值)。
技术参数:
1、输入电源:单相AC220V±10% 50Hz,功率1.0KW。
2、管式加热炉,加热功率1.0KW,炉膛中部为恒温区,最高温度600℃。
3、热电势测量范围0~20mV、0~60mV 、0~100mV。
4、温度测量:测量系统配置有智能温度控制仪表(PID调节控温,精度 ±0.2℃),高精度PID调压模块电路。
5、外形尺寸:700×400×400mm,外形为不锈钢支架。