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工作用廉金屬熱電偶檢定規(guī)程
2010-5-29 閱讀(6954)
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裝配熱電偶系列
點(diǎn)擊進(jìn)入=> 鎧裝熱電偶系列
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點(diǎn)擊進(jìn)入=> 多點(diǎn)熱電偶系列
本規(guī)程適用于長度不小于750mm的新制造和使用中的分度號(hào)為K的鎳鉻-鎳硅熱電偶、分度號(hào)為N的鎳鉻-鎳硅熱電偶、分度號(hào)為E鎳鉻-銅鎳熱電偶、分度號(hào)為J的鐵-銅鎳熱電偶（以下分別簡稱K、N、E、J、X型熱電偶）在-40～1300℃范為內(nèi)的檢定。
一 技 術(shù)要求
1熱電極的名義成分如表1規(guī)定。
表1
| 熱電偶名稱 | 熱電極名稱 | 極性 | 名義成分（℅） | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 鎳鉻-鎳硅（鋁）③ | 鎳鉻 ① | 正極 | Ni 90 Cr 10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 鎳鉻 | 負(fù)極 | Ni97 Si 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 鎳鉻硅-鎳硅 | 鎳鉻硅 | 正極 | Ni84.4 Cr14.2 Si1.4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 鎳鉻 | 負(fù)極 | Ni 95.6 Si 4.4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 鎳鉻-銅鎳 | 鎳鉻 ① | 正極 | Ni 90 Cr 10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 銅鎳 ② | 負(fù)極 | Fe 100 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 鐵-銅鎳 | 鐵 | 正極 | Fe 100 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 銅鎳 ② | 負(fù)極 | Cu 55 Ni 45 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 注：①不同分度號(hào)兩鎳鉻極不可互換； ②不同分度號(hào)兩銅鎳極不可互換； ③鎳鉻—鎳硅采用鎳鉻—鎳鋁分度表。 2不同等極熱電偶在規(guī)定溫度范圍內(nèi)，其允差應(yīng)符合表2表定。 表2
注：①允差取大值；②t為測(cè)量端溫度。 3熱電偶的外觀應(yīng)滿足下列要求： 3.1新制熱電偶的電極應(yīng)平直、無列痕、直徑應(yīng)均勻；使用中的電偶的電極不應(yīng)有嚴(yán)重的腐蝕和明顯縮徑等缺陷。 3.2熱電偶測(cè)量端的焊接要牢固、呈球狀，表面應(yīng)光滑、無氣孔、無夾渣。 二 檢 定條件 4標(biāo)準(zhǔn)器 4.1 一等、二等標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10—鉑熱電偶各1支。 4.2 測(cè)量范圍為：―30～300℃的二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)一組，也可選用二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)。 5 儀器設(shè)備 5.1低電勢(shì)直流電位差計(jì)一套，準(zhǔn)確度不低于0.02級(jí)、zui小步進(jìn)值不大于1μV,或具有同等準(zhǔn)確度的其他設(shè)備。 5.2多點(diǎn)轉(zhuǎn)換開關(guān)，寄生電勢(shì)不大于1μV。 5.3參考端恒溫器，恒溫器內(nèi)溫度為（0±0.1）℃。 5.4油恒溫槽，在有效工作區(qū)域內(nèi)溫差小于0.2 ℃。 5.5管式爐,其長度為600 mm ,加熱管內(nèi)徑約為40 mm。 5.5.1 管式爐常用zui高溫度為 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1200 ℃，zui高均勻溫場(chǎng)中心與爐子幾何中心沿軸線上偏離不大于10mm；在均勻溫場(chǎng)長度不小于60 mm，半徑為14 mm 范圍內(nèi)，任意兩點(diǎn)間溫差不大于1 ℃。
5.5.2 為保證管式爐溫場(chǎng)符合檢定要求,可在爐中心置一耐高溫恒溫塊。
5.5.3 均勻溫場(chǎng)測(cè)試方法見附錄3 。
5.6 控溫設(shè)備，應(yīng)滿足檢定要求。
5.7 熱電偶測(cè)量端焊接設(shè)備。
5.8 鋼卷尺、游標(biāo)卡尺。
5.9 讀數(shù)望遠(yuǎn)鏡或3～5倍放大鏡。
6 電測(cè)設(shè)備環(huán)境條件應(yīng)符合使用條件。
三 檢 定 項(xiàng) 目 和 檢定方 法
7熱電偶的幾何尺寸與外觀，用鋼卷尺、游標(biāo)卡尺和目力檢查，應(yīng)符合要求。
8經(jīng)外觀檢查合格的新制熱電偶，在檢定示值前，應(yīng)在zui高檢定點(diǎn)溫度下，退火2h后，隨爐冷卻至250℃以下，使用中的熱電偶不退火。
9 熱電偶的示值檢定溫度，按熱電偶絲材及電極直徑粗細(xì)決定，如表3所示。
10 300℃以下點(diǎn)的檢定，在油恒溫槽中，與二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)進(jìn)行比較，檢定時(shí)油槽溫度變化不超過±0.1℃。
10.1 將熱電偶的兩電極分別套上高鋁絕緣瓷珠,約50mm左右,尾部穿塑料套管,并在尾端露出20mm左右,以連接參考端引線。
10.2 熱電偶參考端的引線，應(yīng)使用同材質(zhì)的銅導(dǎo)線進(jìn)行連接，接觸要良好，銅導(dǎo)線在20℃時(shí)的電阻率應(yīng)小于0.01724μΩ·m。
10.3 在熱電偶的測(cè)量端套上玻璃保護(hù)管，插入油恒溫槽中，插入深度不應(yīng)小于300mm，玻璃管口沿?zé)犭娕贾車?，用脫脂棉堵好?/span>
10.4 將熱電偶的參考端插入裝有變壓器油或酒精的玻璃管或塑料管中，再分散插入冰點(diǎn)恒溫器內(nèi)，插入深度不應(yīng)小于150 mm。
表3
| 分度號(hào) | 電 極 直 徑 （ mm） | 檢 定 點(diǎn) 溫 度 （ ℃ ） |
| K或N | 0.3 | 400 600 700 |
| 0.5 0.8 1.0 | 400 600 800 | |
| 1.2 1.6 2.0 2.5 | 400 600 800 1000 | |
| 3.2 | 400 600 800 1000 （1200）* | |
| E | 0.3 0.5 0.8 1.0 1.2 | 100 300 400 |
| 1.6 2.0 2.5 | （100） 200 400 600 | |
| 3.2 | （200） 400 600 700 | |
| J | 0.3 0.5 | 100 200 300 |
| 0.8 1.0 1.2 | 100 200 400 | |
| 1.6 2.0 | （100） 200 400 500 | |
| 2.5 3.2 | （100 |
* 括號(hào)內(nèi)的檢定點(diǎn)，可根據(jù)用戶需要選定。
11 300℃以上的各點(diǎn)在管式爐中與標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10—鉑熱電偶進(jìn)行比較，其中，檢定Ι極熱電偶時(shí)，必須采用一等鉑銠10—鉑熱電偶。
11.1 將標(biāo)準(zhǔn)熱電偶套上高鋁保護(hù)管，與套好高鋁絕緣瓷珠的被檢熱電偶用細(xì)鎳鉻絲捆扎成圓形一束，其直徑不大于20mm，捆扎時(shí)應(yīng)將被檢熱電偶的測(cè)量端圍繞標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的測(cè)量端均勻分布一周，并處于垂直標(biāo)準(zhǔn)熱電偶同一截面上。
11.2 將捆扎成束的熱電偶裝入管式爐內(nèi)，熱電偶的測(cè)量端應(yīng)處于管式爐zui高溫區(qū)中心；標(biāo)準(zhǔn)熱電偶應(yīng)與管式爐軸線位置一致。
11.3 管式爐爐口沿?zé)犭娕际車?，用絕緣耐火材料堵好。
12檢定順序，由低溫向高溫逐點(diǎn)升溫檢定，爐溫偏離檢定點(diǎn)溫度不應(yīng)超過±5℃。
檢定時(shí)連接線路圖
13檢定時(shí)連接線路如圖所示，直接測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)與被熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)。
當(dāng)爐溫升到檢定點(diǎn)溫度，爐溫變化小于0.2℃/min時(shí),自標(biāo)準(zhǔn)熱電偶開始,依次測(cè)量各被檢熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)。
測(cè)量順序如下：
標(biāo) 被1 被2 被n
標(biāo) 被1 被2 被n
讀數(shù)應(yīng)迅速準(zhǔn)確，時(shí)間間隔應(yīng)相近，測(cè)量讀數(shù)不應(yīng)小于4次，測(cè)量時(shí)管式爐溫度變化不大于±0.25℃。
14量時(shí)將所有測(cè)量數(shù)據(jù)填寫在檢定記錄表上（見附錄8）
15檢定時(shí)被檢熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)誤差△et計(jì)算方法：
15.1300℃以下熱電動(dòng)勢(shì)誤差△et用下式計(jì)算：
△et=ē被 + S被·△t檢-e分
式中 ē被—被檢熱電偶在檢定點(diǎn)附近溫度下，測(cè)得的熱電動(dòng)勢(shì)算術(shù)平均值；
S被— 被檢熱電偶中在某檢定點(diǎn)溫度的微分熱電動(dòng)勢(shì)；
e分— 被檢熱電偶分度表上查得的某檢定點(diǎn)溫度的熱電動(dòng)勢(shì)值。
△t檢=t檢-t實(shí)
t檢— 檢定點(diǎn)溫度
t實(shí)— 實(shí)際溫度（實(shí)際溫度 = 讀數(shù)平均值 + 修正值）
△t檢— 檢定點(diǎn)溫度與實(shí)際溫度的差值。
例1在200℃時(shí)E型熱電偶示值誤差計(jì)算。
在200℃檢定點(diǎn)附近，參考端為0℃，被檢E型熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)值為13.452mV,二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)測(cè)得溫場(chǎng)的溫度為200.15℃,求被檢熱電偶在200℃時(shí)示值誤差。
△t檢 = 200-200.15 = -0.15 ℃
從檢定分度表查得,在200℃時(shí)熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)值和微分熱電動(dòng)勢(shì):
e分 =13.421mV
S被 =0.074mV
則可計(jì)算出△e200即:
△e200 = ē + S被·△t -e分
= 13.452 + 0.074 × （ -0.15） - 13.421
=0.020（ mV ）
則熱電偶在200℃時(shí)示值誤差:
℃
其修正值為-0.3℃。
15.2 300℃以上熱電動(dòng)勢(shì)誤差Δe用下式計(jì)算：
式中ē被—被檢熱電偶在檢定點(diǎn)附近溫度下，測(cè)得的熱電動(dòng)勢(shì)算術(shù)平均值；
e標(biāo)—標(biāo)準(zhǔn)熱電偶證書上某檢定點(diǎn)溫度的熱電動(dòng)勢(shì)值；
ē標(biāo)—標(biāo)準(zhǔn)熱電偶在某檢定點(diǎn)附近溫度下，測(cè)得的熱電動(dòng)勢(shì)算術(shù)平均值；
e分—被檢熱電偶分度表上查得的某檢定點(diǎn)溫度的熱電動(dòng)勢(shì)值；
S標(biāo)、S被—分別表示標(biāo)準(zhǔn)、被檢熱電偶在某檢定點(diǎn)溫度的微分熱電動(dòng)勢(shì)。
例2 在1000℃時(shí)，N型熱電偶示值誤差計(jì)算。
在1000℃附近測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10—鉑熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)算術(shù)平均ē標(biāo)值為9.558mV；被檢N型熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)算術(shù)平均ē被為36.274mV。
從標(biāo)準(zhǔn)熱電偶檢定證書中查得1000℃時(shí)熱電動(dòng)勢(shì)e標(biāo)為9.581mV；求被檢N型熱電偶在1000℃時(shí)的誤差。從熱電偶微分熱電動(dòng)勢(shì)表中查得1000℃時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)與被檢熱電偶1℃分別相當(dāng)于0.012mV；0.039mV。
從N型熱電偶分度表中查得1000℃時(shí)熱電動(dòng)勢(shì)為36.256mV,將以上數(shù)據(jù)代入下式,可計(jì)算誤差△e值。即：
則熱電偶在1000℃時(shí)示值誤差：
（℃）
其修正值為-2.4℃
四 檢 定結(jié)果 處 理 和 檢 定 周 期
16經(jīng)檢定符合本規(guī)程要求的熱電偶發(fā)給檢定證書；不合格的熱電偶,發(fā)給檢定結(jié)果通知書,如有需要,可給出熱電偶在各檢定點(diǎn)的修正值。熱電偶的檢定周期一般為半年，特殊情況下可根據(jù)使用條件來確定。熱電偶檢定規(guī)程4
2009-06-17 23:15
| 附 錄 附錄1 熱電偶用補(bǔ)償導(dǎo)線的檢定方法 1補(bǔ)償導(dǎo)線的熱電特性符合下表要求：
*括號(hào)內(nèi)溫度是按上表所列熱電偶測(cè)量端溫度的微分熱電動(dòng)勢(shì)計(jì)算的。 2 一般用補(bǔ)償導(dǎo)線檢定100℃點(diǎn)，耐熱用補(bǔ)償導(dǎo)線檢定100℃、200℃點(diǎn)，也可根據(jù)需要在其他溫度點(diǎn)檢定。 3 將補(bǔ)償導(dǎo)線的兩端的護(hù)層和絕緣層去除10～20mm，并將兩個(gè)電極表面絕緣清除干凈，使其一端焊接成一支熱電偶，然后參照本規(guī)程第10條進(jìn)行檢定。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
熱電偶檢定規(guī)程5
2009-06-17 23:16
| 附錄2 帶補(bǔ)償導(dǎo)線熱電偶的檢定方法 本方法適用于K、N、E、J型熱電偶，接上補(bǔ)償導(dǎo)線后整體進(jìn)行檢定。 1 只限檢定Ⅱ級(jí)允差熱電偶。 2 須選用經(jīng)檢定的延長型補(bǔ)償導(dǎo)線，允差為：（100±0.2℃）。 3 參考接點(diǎn)溫度不得超過100℃。 4 熱電偶長度不小于350mm，熱電偶加補(bǔ)償導(dǎo)線的總長度不小750mm。 5 參照本規(guī)程第三章進(jìn)行檢定。 附錄3 管式爐爐溫溫場(chǎng)測(cè)試方法 本方法適用于300～1300℃范圍內(nèi)管式爐溫場(chǎng)測(cè)試。 1 管式爐的技術(shù)要求應(yīng)符合5.5款要求。 2 測(cè)試設(shè)備應(yīng)符合4條、5.6、5.8款要求。 3 定位塊尺寸如圖1,材料為耐火材料 4 將定位塊裝入管式爐兩端，使其與爐端帖緊，并裝好控溫?zé)犭娕迹◤?span lang="EN-US">4號(hào)孔插入）。 5 將兩支二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶插入定位塊中，使測(cè)量端處于爐軸線中點(diǎn)截面處，在標(biāo)準(zhǔn)熱電偶絕緣管與定位塊外端面相交點(diǎn)，用*鉛筆做一記號(hào)，作為坐標(biāo)“0”點(diǎn)，從此 圖1 定為塊示意圖
6 將兩支標(biāo)準(zhǔn)熱電偶（簡稱標(biāo)1和標(biāo)2）插入定位塊中，并連接好線路，測(cè)量兩標(biāo)準(zhǔn)偶的熱電動(dòng)勢(shì)值。 將爐溫升到（1000±5）℃時(shí)，待恒定后，依次測(cè)量標(biāo)1和標(biāo)2的熱電動(dòng)勢(shì)，測(cè)量次數(shù)不應(yīng)小于4次，在此測(cè)量時(shí)間內(nèi)，管式爐內(nèi)溫度變化不得超過±0.25℃。 6.1 軸向溫場(chǎng)測(cè)量：將標(biāo)1和標(biāo)2分別插入1孔和2孔，并使標(biāo)1工作端處于0坐標(biāo)點(diǎn)，再分別使標(biāo)2處于-5、-4、-3、-2、-1、0、1、2、3、4、5各點(diǎn)，分別測(cè)得標(biāo)1和標(biāo)2的熱電動(dòng)勢(shì)，以標(biāo)1為標(biāo)準(zhǔn)，以標(biāo)2為被測(cè)，將標(biāo)1在0坐標(biāo)點(diǎn)測(cè)得的熱電動(dòng)勢(shì)值均修正到1000℃點(diǎn)，并將標(biāo)2在坐標(biāo)點(diǎn)修正后的熱電動(dòng)勢(shì)值，換算成溫度，即為軸向溫場(chǎng)分布。 6.2 徑向溫場(chǎng)測(cè)量：使標(biāo)1和標(biāo)2處于同一截面上，標(biāo)1置于爐軸線上不動(dòng)，分別將標(biāo)2置于爐內(nèi)此截面上、下、左、右四點(diǎn)測(cè)量標(biāo)1和標(biāo)2的熱電動(dòng)勢(shì)值，此測(cè)量共在-2、-1、0、1、2五個(gè)坐標(biāo)的截面上進(jìn)行。以標(biāo)1為標(biāo)準(zhǔn)，以標(biāo)2為被測(cè)，將標(biāo)1在一截面測(cè)得的熱電動(dòng)勢(shì)值修正到1000℃，并將標(biāo)2在該截面上、下、左、右各點(diǎn)測(cè)得的熱電動(dòng)勢(shì)值，換算成溫度值，即為該截面的徑向溫場(chǎng)分布。
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熱電偶檢定規(guī)程6
2009-06-17 23:17
| 附錄4 標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10—鉑熱點(diǎn)偶在0～1300℃范圍內(nèi)， 整百度的熱電動(dòng)勢(shì)和溫度對(duì)照表編制方法 1 將標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10—鉑熱點(diǎn)偶檢定證書上給出的鋅、鋁（銻）、銅三個(gè)溫度點(diǎn)的熱點(diǎn)動(dòng)勢(shì)值，填入表1，并計(jì)算其在三個(gè)溫度點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)分度表值之差，分別計(jì)為△E1、△E2、△E3。 2 標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10—鉑熱點(diǎn)偶的系數(shù)a.b.c,用表1中△E1、△E2、△E3標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10—鉑熱點(diǎn)偶的熱點(diǎn)動(dòng)勢(shì)E（t）和S型熱電偶標(biāo)準(zhǔn)分度表值E3（t）的差值函數(shù)計(jì)算： △E（t）=E（t）- ES（t）= a + bt + ct. （1） 表1
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| 2.1在檢定證書上給出鋅、鋁、銅點(diǎn)時(shí)，用式（2）修系數(shù)。 a = 4.47201·△E1-4.45367·△E2 + 0.981667·△E3 b = -0.0108956·△E1+0.0147221·△E2 - 0.00382658·△E3 c = 6.24408×10-6·△E1-9.78770×10-6·△E2+3.54362×10-6·△E3 （2） 2.2在檢定證書上給出鋅、鋁、銅點(diǎn)時(shí)，用式（3）修系數(shù)。 a = 4.87164·△E1-4.74785·△E2 + 0.87205·△E3 b = -0.0122166·△E1-0.0156946·△E2-0.00347797·△E3 （3 ） c=7.12235×10-6·△E1-10.43420×10-6·△E2+3.31186×10-6·△E3 2 將系數(shù)a.b.c代入（1），可得出所求正百度點(diǎn)的△E（t）值。 3 根據(jù)式（1）導(dǎo)出式（4）： E（t）=Es （t）+△E（t） （4 ） 由此可求出標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10—鉑熱點(diǎn)偶在整百度點(diǎn)的熱電動(dòng)勢(shì)值。 例 N074—304標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10—鉑熱點(diǎn)偶在鋅、銻、銅三個(gè)點(diǎn)上的熱點(diǎn)動(dòng)勢(shì)值分別為： E1=3444μV E2=5546μV E3 = 10566μV 求系數(shù)a.b.c和1200℃時(shí)該標(biāo)準(zhǔn)熱點(diǎn)偶的熱電動(dòng)勢(shì)值。 將E1.E2.E3填入表1中，求得： △E1= -2.9 △E2=-6.8 △E3 = -8.8 用式（3）求a.b.c系數(shù)，求得： a=10.44702 b = -0.0406889 c=21.15337×10 在t取1200℃時(shí)，將a.b.c代入（1）式，用△E（t）=a+bt+ct求得△E1200 = -7.9（μV） 將△E（t） 代入（4）式中：E（t）=ES（t）+△E（t） E1200= ES（1200） + △E（1200） =11951 - 7.9 =11943 （μV） No74-304標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10—鉑熱點(diǎn)偶在1200℃時(shí)熱電動(dòng)勢(shì)值為11943μV。 |
