冷端恒温法采用冰点槽时,为什么必须把两个热电极的连接点分别置于各自的绝缘管中再浸入冰水混合物?
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冷端恒温法把热电偶参考端置于冰水混合物中,使其稳定在 0 ℃,从而直接获得以 0 ℃ 为参考的热电动势,用于精确测量与标定。
热电偶输出的热电动势是工作端温度 与参考端(冷端)温度 的函数 。只有当 已知且恒定时,才能由热电动势唯一确定 。冷端恒温法就是把冷端置于温度不变的装置中,使 不受热端测量温度和环境波动的影响。
最典型的恒温装置是冰点槽,槽内装冰水混合物,其温度保持在 。这样冷端温度即为热电偶分度表所规定的标准参考温度 ,仪表读数可直接查分度表得到工作端温度,无需再做冷端温度校正。
冰水是导电的。若把两根热电极的连接点直接浸入同一冰点槽,冰水会使两个连接点之间短路,热电动势无法正常输出。因此必须把两个连接点分别置于各自的绝缘管(如玻璃试管)中,再浸入同一冰点槽,使两连接点彼此绝缘而又处于同一温度。
冰点槽法能提供准确的 参考温度,但需要持续维持冰水混合物、操作麻烦,因此仅限于科学实验和热电偶检定等场合使用,不适用于工业现场的连续测量。
若恒温装置为电热恒温器,其温度不为 ,则冷端温度虽恒定但不等于标准温度,仍需按中间温度定律进行冷端温度校正:
式中 为工作端温度, 为冷端实际温度, 为标准参考温度 , 为仪表实测热电动势, 由分度表查得。只有冰点槽法使 ,校正项 ,才可直接读数。
把热电偶参考端置于温度稳定装置,减小环境波动影响。电热恒温器能提供非零稳定温度;稳定与0°C不同,若分度表以0°C为参考,仍需按设定温度校正。
记录实际设定、稳定状态和参考端位置;不能只记录热端毫伏数。恒温器温度传感器的读数也应代表连接点温度。
基础测试统一使用选择题,先确认概念、定义和关键判断是否扎实。
冷端恒温法采用冰点槽时,为什么必须把两个热电极的连接点分别置于各自的绝缘管中再浸入冰水混合物?
用冰点槽法把冷端恒温在0℃后,仪表读数可以直接查分度表得到工作端温度,其根本原因是?