1. Cel ćwiczenia.

• poznanie fizycznych podstaw zjawiska termoelektrycznego,

• zapoznanie się z techniką pomiaru temperatury za pomocą termopary.

2. Pomiary do cechowania termopary.

Pomiarów dokonaliśmy gdy jedna termopara była umieszczona w termosie z wodą i lodem o temperaturze ok. 0°C, a druga termopara w naczyniu z podgrzewaną wodą od 24[°C] do 90 [°C].

U [μV]	ΔU [μV]	δU [%]	T [°C]	ΔT [°C]	δT [%]	α [μV/°C]	Δα [μV/°C]	δα [%]
1025	1	0,10	24,0	0,5	2,09	42,7	1,7	4
1110	1	0,09	26,0	0,5	1,92	42,7	1,6	4
1175	1	0,09	28,0	0,5	1,79	42,0	1,5	4
1270	1	0,08	30,0	0,5	1,67	42,4	1,4	4
1365	1	0,07	32,0	0,5	1,56	42,5	1,3	3
1450	1	0,07	34,0	0,5	1,47	42,7	1,2	3
1570	1	0,06	36,0	0,5	1,39	43,7	1,2	3
1630	1	0,06	38,0	0,5	1,32	42,9	1,1	3
1700	1	0,06	40,0	0,5	1,25	42,5	1,1	3
1805	1	0,06	42,0	0,5	1,19	43,00	1	3
1900	1	0,05	44,0	0,5	1,14	43,10	1	3
1975	1	0,05	46,0	0,5	1,09	43,0	0,9	2
2060	1	0,05	48,0	0,5	1,04	43,0	0,9	2
2170	1	0,05	50,0	0,5	1,00	43,4	0,9	2
2250	1	0,04	52,0	0,5	0,96	43,5	0,8	2
2350	1	0,04	54,0	0,5	0,93	43,6	0,8	2
2435	1	0,4	56,0	0,5	0,89	43,5	0,8	2
2536	1	0,04	58,0	0,5	0,86	43,8	0,8	2
2610	1	0,04	60,0	0,5	0,83	43,5	0,7	2
2728	1	0,04	62,0	0,5	0,81	44,0	0,7	2
2815	1	0,04	64,0	0,5	0,78	43,9	0,7	2
2892	1	0,03	66,0	0,5	0,76	43,8	0,7	2
3029	1	0,03	68,0	0,5	0,74	44,5	0,7	2
3102	1	0,03	70,0	0,5	0,71	44,3	0,6	2
3204	1	0,03	72,0	0,5	0,69	44,5	0,6	2
3296	1	0,03	74,0	0,5	0,68	44,6	0,6	2
3393	1	0,03	76,0	0,5	0,66	44,7	06	2
3507	1	0,3	78,0	0,5	0,64	45,0	0,6	2
3617	1	0,03	80,0	0,5	0,63	45,3	0,6	2
3722	1	0,03	82,0	0,5	0,61	45,4	0,6	2
3824	1	0,03	84,0	0,5	0,60	45,6	0,6	2
3913	1	0,03	86,0	0,5	0,58	45,5	0,5	1
4018	1	0,02	88,0	0,5	0,57	45,7	0,5	1
4119	1	0,02	90,0	0,5	0,56	45,8	0,5	1
	Wartość średnia					43,9	1	2,4

Przykładowe obliczenia.

• obliczenie wartość błędu bezwzględnego i względnego napięcia,

• obliczenie wartości błędów temperatury,

• obliczenie wartości i błędów współczynnika termopary α,

• obliczenie wartości średniej współczynnika termopary,

• obliczenie wartości błędów wartości średniej współczynnika termopary,

Zależność napięcia od temperatury U=f(T)- pole błędu jest za małe aby w przyjętej skali było widoczne

5. Wyznaczenie temperatury krzepnięcia metalu.

U [mV]	ΔU [mV]	δU [%]	t [s]	Δt [s]
3,360	0,001	0,03	20
3,261	0,001	0,03	40
3,111	0,001	0,04	60
3,020	0,001	0,04	80
2,903	0,001	0,04	100
2,807	0,001	0,04	120
2,792	0,001	0,04	140
2,728	0,001	0,04	160
2,708	0,001	0,04	180
2,700	0,001	0,04	200
2,696	0,001	0,04	220
2,693	0,001	0,04	240
2,688	0,001	0,04	260
2,686	0,001	0,04	280
2,685	0,001	0,04	300
2,680	0,001	0,04	320
2,677	0,001	0,04	340
2,674	0,001	0,04	360
2,674	0,001	0,04	380
2,668	0,001	0,04	400
2,662	0,001	0,04	420
2,655	0,001	0,04	440
2,646	0,001	0,04	460
2,600	0,001	0,04	480
2,538	0,001	0,04	500
2,423	0,001	0,05	520
2,323	0,001	0,05	540	0,01
2,275	0,001	0,05	560
2,167	0,001	0,05	580
2,066	0,001	0,05	600
1,983	0,001	0,06	620
1,913	0,001	0,06	640
1,848	0,001	0,06	660
1,788	0,001	0,06	680
1,736	0,001	0,06	700
1,694	0,001	0,06	720
1,650	0,001	0,06	740
1,623	0,001	0,07	760
1,580	0,001	0,07	780
1,548	0,001	0,07	800

Przykładowe obliczenie:

Zależność napięcia spoiny od czasu stygnięcia U=f(t).

Wyznaczenie temperatury krzepnięcia metalu.

Po aproksymacji wykresu przedstawionego wyżej, odczytana przeze mnie wartość napięcia wynosi około 2,515 [mV], co oznacza, że wartość temperatury to:

Natomiast wartość błędu z jakim wyznaczyłem wartość temperatury uzależniłem od błędu współczynnika termopary, bo wartości błędu napięcia odczytanego z wykresu nie jestem w stanie określić. Tak, więc z różniczki zupełnej

Wnioski z ćwiczenia.

Podczas naszego ćwiczenia można było zauważyć, że termopary można wykorzystywać do pomiarów temperatury o bardzo dużej dokładności. Wartość napięcia odczytanego z termopary szybciej się zmienia niż na zwykłym termometrze, więc termopary posiadają większą czułość podczas pomiaru. Zapewne niepodważalną zaletą stosowania termopar jest to, że zakres pomiarowy jaki posiadają termopary jest dużo szerszy od zakresu pomiarowego chociażby zwykłych termometrów.

Podczas skalowania termopary na wartość błędu współczynnika termopary wpłynął przede wszystkim błąd pomiaru temperatury wynikajacy z pomiaru przy pomocy termometru Jeżeli chodzi o błąd pochodzący od wartości napięcia mierzonego za pomocą woltomierza VC 20, przyjąłem, że pochodzi on od wartości rozdzielczości odczytu wartości napięcia, ponieważ w instrukcji do ćwiczenia jak i na woltomierzu nie znajduje się nic na temat błędu multiplikatywnego i addytywnego

2

---