金属大实验：UJ36A电位差计的使用及热电偶的检定与校验实验.ppt

UJ36A电位差计的使用及热电偶的检定与校验实验
实验目的：
；
；
。

UJ36a型携带式直流电位差计，能很方便地以补偿法原理测量直流电压（或电动势）和对各种直流毫伏表及电子电位差计进行刻度较正，可在实验室、车间及现场和户外工作。
仪器主要用途：是配合各种测量温度的热电偶，能快速而准确地检测温度，是热工测量上常备的测量工具。

1）补偿法测电动势原理

图1（a）所示，用电压表测量电动势时，由于电压表内阻不可能无穷大，当有电流I流过时，它在被测电动势内阻r上的电压降为Ir，则电压表测出的值应为Ex-Ir，而不是电动势Ex。
用补偿法测量电动势如图1（b）所示，图中Ep是连续可调且能准确知道电压值的电源，称为补偿电源。G为检流计，当流过G的电流为零（或G两端的电压为零）时，G指零（零偏转）。测量时，调节补偿电压EP，当G零偏时，称Ep和Ex达到补偿状态。此时Ex=Ep。这种用补偿电压和被测量电压相等（检流计指零）来测量电压（或电动势）的方法，称为补偿法。
图1 测量电动势原理图 （a） 电压表测量电动势 （b） 补偿法测电动势
K扳向标准位置，调节RP，使检流计指零，这时标准电池的电动势由电阻RN上的电压降补偿。EN=IRN…………………………（1）式中：I是流过RN和R的电流，称之为电位差计的工作电流。由（1）式可得：I=EN/RN…………………………（2）工作电流调节好以后，将K扳向“未知”位置，同时移动Q触头，再次使流计指零，此时触头Q在R上的读数为RQ，这时被测量的电动势或电压电阻RQ上的电压降补偿。Ex=IRQ…………………………（3）由（2）代入（3）式得：EX=ENRQ/RN………………（4）
E—工作电源
EN—标准电池的电动势
Ex—被测电动势（或电压）
G—晶体管放大检流计
RP—工作电流调节
R—被测量电动势的补偿电阻
RN—标准电池电动势补偿电阻
K—转换开关
图2
2）UJ36A电位差计工作原理
工作电源
工作电流调节器
标准电池电动势补偿电阻
标准电池的电动势
补偿法测电动势的优点：
1．被测电池和标准电池中无电流通过，因而其电动势不会发生改变。
2．由于所制备的标准电池EN、标准电池补偿电阻RN和被测电池补偿电阻RQ均具有较高精度，因而测量结果较为准确。
3．不需测出线路中所流过电流I的数值。
3）UJ36A电位差计使用方法
图3 UJ36电位差计面板排列图
1、将被测“未知”的电压（或电动势）接在“未知”的二个接线柱上（注意极性）。
2、把倍率开关旋向所需要的位置上(X1)，同时也接通了电位差计工作电源和检流计放大器电源，调节“调零”旋钮，使检流计指零。
3、将扳键开关K，扳向“标准”，调节多圈变阻器，使检流计指零。
4、再将扳键开关，扳向“未知”调节步进读数盘和滑线读数盘使检流计再次指零，未知电压（电动势）按下式表示。
Ux=（步进盘读数+滑线盘读数）×倍率
5、在连续测量时，要求经常核对电位差计工作电流，防止工作电流变化。
6、将扳键开关扳向“标准”，调节多圈变阻器，使检流计指零。倍率开关旋向“X1”时，电位差计处于×1位置，检流计短路。倍率开关旋向“”时，电位差计处于×，检流计短路。在“未知”端中可输出标准直流电动势（不可输出电流）。
1 未知测量接线柱
2 倍率开关
3 步进盘（规盘）
4 电键开关
5 晶体管放大检流计
6 晶体管检流计电气调零
7 工作电流调节变阻器
8 滑线盘


热电偶标定前必须进行外观检查、检查焊接点是否光滑、牢固、热电极是否变脆、变色、发黑，严重腐蚀等。从热电偶表面颜色情况来鉴别其损坏程度，对工作有很大帮助，现将判断方法列于表1。
表1热电偶损坏程度的鉴别

(1)镍铬-镍硅热电偶有轻度或中度损坏时，可将工作端剪掉一段，重新焊接起来使用；也可以将热电偶的工作端与冷端对调焊接使用，损坏严重的热电偶必须更换新的。

(2)铂铑-铂热电偶有轻度或中度损坏时，则需进行清洗与退火，其方法如图4所示
清洗前，先用30%~50%的硝酸溶液，将电极洗涤lh,再用蒸馏水冲洗，再把两电极倾斜约30°接入电路。~,用光学高