? ? ? 3.2 ? ? ? 400 600 800 1000(1200) ? ? ?
图16 实验接线图
六、实验数据处理:
1.实验数据按照标-被-被-标顺序采取,每一校验点读数不少于2次,测量时读数应迅速准确,时间间隔应相近,测量时管式炉温度变化不大于±0.25℃。
400℃ 600℃ 800℃ 标准/V 16.288 24.718 33.088 被测/V 16.294 24.740 32.968 被测/V 16.292 24.714 33.052 标准/V 16.287 24.708 32.960 要求:对K型(Φ0.5mm)热电偶而言,检验点为三个,分别为400℃;600℃;800℃依据JJG351—96。
2.对实验结果进行数据处理,计算被检热电偶的误差值、修正值,最后确定被检热电偶是否合格。
(1)在400℃检定点上,标准热电偶在400℃时对分度表上修正?e修=0.027mv,则标准K型热电偶修正后的热电势及对应温度: E标=E偶+
?e修(16.288?16.287)=?0.027?16.31 mV
2从K型分度表中查得16.31mv相当于498℃,则t=498℃
被校K型热电偶测得的热电势及对应温度:
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E被=?16.294?16.292?/2?16.293 mV
从K型分度表中查得16.293mv相当于497.5℃,则t=497.5℃。 于是该分度点的偏差为: ?t?t'?t?497.5?497??0.5℃
而修正值为??t?0.5℃
'(2)在600℃检定点上,标准热电偶在600℃时对分度表上修正值
?e修=0.015mv,则标准K型热电偶修正后的热电势及对应温度:
E标=E偶+
?e修(24.718?24.708.)=?0.015?24.728 mV
2从K型分度表中查得24.728mv相当于596℃,则t=596℃
被校K型热电偶测得的热电势及对应温度: E被=?24.740?24.714?/2?24.727 mV
从K型分度表中查得24.727mv相当于606℃,则t=595.5℃。 于是该分度点的偏差为: ?t?t'?t?595.5?596??0.5℃ 而修正值为?'?t?0.5℃
(3) 在800℃检定点上,标准热电偶在800℃时对分度表上修正值
?e修=0.015mv,则标准K型热电偶修正后的热电势及对应温度:
E标=E偶+
?e修(33.088?32.960)=?0.015?33.039 mV
2从K型分度表中查得33.039mv相当于795.5℃,则t=795.5℃。
被校K型热电偶测得的热电势及对应温度: E被=?33.038?32.952?/2?32.995 mV
从K型分度表中查得32.995mv相当于794℃,则t=794℃。 于是该分度点的偏差为: ?t?t'?t?794?795.5??1.5℃
而修正值为??t?1.5℃ 此热电偶合格
附:对于K型热电偶的热电动势(在规定的温度范围内,参考温度为0℃时)允许误差,以温度数值表示时应符合表9的规定:
' 11
表9
热电偶名称 分度号 等 级 Ⅰ 镍铬·镍硅(铝) K Ⅱ
标准热电偶的修正值(?E修) 毫伏
1# 2# 3# 4# 5# 6# 7#
3.试分析造成热电偶检定误差的原因及消除方法。
答:造成热电偶检定误差的原因可能有: (1)、炉温不够恒定,变动太大导致测量值不同,消除方法为炉温达到检定温度时,应确保炉温恒定才进行检定(在5分钟内温度波动变化不大于1~2℃,观察标准热电偶的毫伏值)。 (2)、冷端温度不为零度。消除方法为检定前要确保冰点恒温器内存在冰水混合物,这样可确保冷端温度为零度。 (3)、直流电位差计忘记调零。消除方法为使用电位差计前先进行调零。
4.提出本实验存在的问题及改进意见。
答:可以通过增加检定点数目来提高热电偶校验准确性。
400 0.077 500 0.069 600 0.065 700 0.046 800 0.023 900 0.031 0.022 1000 0.029 0.025 —40~1300 测量温度范围(℃) —40~1100 允 差 ±1.5℃或±0.4%t ±2.5℃或±0.75%t -0.053 -0.054 -0.055 -0.020 0.015 -0.063 -0.052 -0.045 -0.044 -0.045 -0.037 -0.033 0.027 0.026 0.015 0.020 0.015 0.012 0.010 -0.053 -0.034 -0.015 -0.060 -0.055 -0.065 -0.044 0.037 0.017 0.036 0.021 0.035 0.025 0.010 0.015 -0.035 -0.041 -0.049 -0.005 -0.017 -0.024 12
七、思考题
1.Ⅱ等级标准热电偶的传递误差是多少?
答:热电偶的基本工作原理是:两种不同成份的导体(称为热电偶丝材或热电极)两端接合成回路,当接合点的温度不同时,回路中就会发生电动势,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丈量的。
2.热电偶输出毫伏数的大小与热电偶自身的性质(长短、粗细、材质、线上材质的均匀程度)的关系如何?
答:当热电偶的材质均匀时,其输出与热电偶的长度和直径无关,只与热电偶材质和两端温差有关。热电偶的输出与其材质有直接关系。热电偶的输出亦与其材质均匀程度有关,若材质不均匀,则在温场下会产生局部热电势,影响其输出。
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实验四 数字温度指示仪的校验
一、实验目的
随着微电子技术的发展,国产XMZ/T系列数字显示/调节仪表日趋完善,它己在自动化测量及控制领域占有重要地位,日渐取代了传统的XCZ/T系列动圈式显示/调节仪表。数字表可以方便地与国内外各型一次仪表、传感器、变送器配套,不仅可以实现电动、气动工业自动化系统的测量及控制。而且可以借助仪表输出的标准信号直接实现计算机管理。 本实验依据JJG617—89数字温度指示仪计量检定规定,并结合实验教学的实际情况,要求同学亲自实施国产XMZ/T系列数字显示/调节仪表的基本技术参数校验。 二、实验内容
仪表的校验过程原则上依据“中华人民共和国国家计量检定规定JJG617—89”, 同时考虑到现有设备条件及学时等情况, 共实施以下6项检定:
1.超范围(超出量程的10%)时有无过载符号指示
2.外观检查(目测和耳听)
仪表外形结构完好,仪表名称、型号、规格、测量范围、制造厂家、出厂编号、制造年月等均应有明确的标记。仪表倾斜时内部不应有零件松动的响声
3.通电检查 ①显示能力检查:
接通电源后,按下列程序改变输入信号。观察每位数字的变化:
O O O O——O O ×× O O××——O O ×× O O××——O O ×× O×××——O O ×× O×××——××××
仪表应无叠字,亮度均匀,没有不亮、缺笔现象。 ②符号检查
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