工作用廉洁金属热电偶检定规程

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本规程适用于长度750mm以上的新制造和使用中的索引号为k的镍铬合金热电偶、索引号为n的镍铬合金热电偶、索引号为e的镍铬合金热电偶、索引号为j的铁青铜热电偶(以下分别简称为k、n、e、j、x型热电偶)在-40~1300℃范围内的检定

技术要求

1热电极名义成分如表1所示。

表1

热电偶名称

热电极名称

极性

名义成分

镍铬合金(铝)③

因科内尔

正极

Ni 90 Cr 10

镍铬合金

负极

ni97系列

因科内尔

镍铬合金

正极

Ni84.4 Cr14.2 Si1.4

镍铬合金

负极

Ni 95.6 Si 4.4

因科内尔

因科内尔

正极

Ni 90 Cr 10

铜镍②

负极

Fe 100

铁-铜镍

铁

正极

Fe 100

铜镍②

负极

Cu 55 Ni 45

注:①不能更换不同索引编号的镍铬合金

②不同索引号的铜镍极不可更换

③镍铬镍硅采用镍铬的镍铝氧化皮。

2不同的等极热电偶应在规定温度范围内，其容许公差如表2所示。

表2

热电偶名称

刻度

等级

测量温度范围(℃)

容许公差①

镍铬合金硅(铝)

K

&Iota；

―40~1100

±； 1.5℃或±； 0.4℅t②

ii.ⅱ

―40~1300

±； 2.5℃或±； 0.75℅t

镍铬合金硅

n

&Iota；

―40~1100

±； 1.5℃或±； 0.4℅t

ii.ⅱ

―40~1300

±； 2.5℃或±； 0.75℅t

镍铬合金铜镍

e

&Iota；

―40~800

±； 1.5℃或±； 0.4℅t

ii.ⅱ

―40~900

±； 2.5℃或±； 0.75℅t

铁； 铜镍

日本职业足球联赛

&Iota；

―40~750

±； 1.5℃或±； 0.4℅t

ii.ⅱ

―40~750

±； 2.5℃或±； 0.75℅t

注:①容许公差取较大值的②t为测量端温度。

3热电偶的外观应满足下列要求:

3.1新型热电偶电极平坦，无列痕，直径必须均匀使用中的电偶电极不应有严重腐蚀或明显缩径等缺陷。

3.2热电偶测量端的焊接应坚固，球状，表面光滑，无气孔，无熔渣。

二审定条件

4标准仪器

4.1一等、二等标准铂铑10； 铂热电偶各一支。

4.2测定范围为:―30~300℃的一组二等标准水银温度计，也可选择二等标准白金电阻温度计。

5仪器设备

5.1低电位直流电位差计一套，精度为0.02级以上，zui小步值为1&mu以下v，或具有同等精度的其他设备。

5.2多点切换开关，寄生电位为1&mu以下v。

5.3基准端恒温器、恒温器内温度为(0±； 0.1)℃。

5.4油恒温槽有效工作区域内的温度差小于0.2 ℃。

5.5管式炉长600 mm，加热管内径约40 mm。

5.5.1管式炉常用zui高温

1200 ℃，zui高均匀温度场中心和炉几何中心沿轴线偏移10mm以下的均匀温度场的长度在60 mm以上，半径在14 mm的范围内，任意2点间的温度差在1 ℃以下。

5.5.2为保证管式炉温场满足检定要求，可在炉中心设置高温恒温块。

5.5.3均匀温度场的测量方法见附录3。

5.6温控设备应满足检定要求。

5.7热电偶测量端焊接设备。

5.8钢卷尺，游标卡尺。

5.9读取望远镜或3-5倍放大镜。

6电测设备的环境条件应符合使用条件。

三检定项目和检定方法

7热电偶的几何尺寸和外观应通过钢卷尺、游标卡尺和眼力进行检测，以满足要求。

8外观检查合格的新热电偶在检测显示值之前，在zui高检定点温度下退火2h后，在炉中冷却至250℃以下，使用中的热电偶不退火。

9热电偶的显示值检测温度，如表3所示，由热电偶的导线束和电极直径的粗细决定。

10300℃以下的点的检测是在油恒温槽中，与二等标准水银温度计相比，检测时的油槽温度变化为±； 0.1℃。

10.1热电偶的两个电极分别用铝绝缘珠复盖，约50mm左右，尾部穿过塑料套，尾部露出20mm左右，连接基准端子的导线。

10.2热电偶基准端的导线用相同材质的铜导线连接，接触良好，铜导线在20℃下的电阻率必须在0.01724&mu以下&Omega； ·； m。

10.3请在热电偶的测量端盖上玻璃保护管，插入油恒温槽，插入深度不要在300mm以下，玻璃管口请沿着热电偶的周围用脱脂棉堵塞。

10.4将热电偶的基准端插入装有变压器油和酒精的玻璃管和塑料管中，分散插入冰点以下的恒温器中，插入深度不能在150 mm以下。

表3

刻度

电极直径

( mm )

检定温度

(℃)

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

日本职业足球联赛

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 )

*括号内的检查点可根据用户的需要进行选择。

11 300℃以上的各点用管式炉比较标准铂铑10和铂热电偶，其中&Iota； 在极热电偶的情况下，必须采用一等铂铑10的铂热电偶。

11.1标准热电偶上复盖高铝保护管，复盖高铝绝缘瓷珠的被检热电偶用细镍铬线捆扎成圆形，直径在20mm以下，捆扎时，被检热电偶的测量端在标准热电偶的测量端周围均匀分布1周，与垂直标准热电偶处于同一截面上。

将捆成11.2束的热电偶放入管式炉中，热电偶的测量端应位于管式炉zui高温区的中心，标准热电偶应与管式炉的轴线位置一致。

11.3管式炉的炉口沿着热电偶束的周围，被绝缘耐火物堵塞。

12检定步骤是从低温升温至高温进行检定，炉温偏离检定点的温度为±； 5℃。

检测时连接电路图

13检测时的连接线如图所示，直接测量标准和被热电偶的热电动势。

炉温上升到检定点温度，炉温的变化小于0.2℃/min时，从标准热电偶开始按顺序测定各被检热电偶的热电动势。

测量顺序如下

标记是1被2被n

标记是1被2被n

读取值应迅速准确，时间间隔应接近，测量值不在4次以下，测量时管式炉的温度变化为±以下的0.25℃。

在14量的情况下，将所有的测定数据记入检定记录单(参照附录8 )

15检时被检热电偶的热电动势误差δet的计算方法:

15.1300℃以下热电动势误差δet用下式计算

et =被+ S被·； △t检定-e点

式中死亡的被检热电偶在检定点附近的温度下测定的热电动势的算术平均值

s被； 被检热电偶中某检定点温度下的微分热电动势

e点>； 在被检热电偶分度表中调查的某个检定点温度的热电动势值。

△t检定=t检定-t实际

t检定检定点温度

t实>； 实际温度(实际温度=读取值的平均值+校正值)

△t检定检定点温度与实际温度之差。

例200℃下e型热电偶的示值误差计算。

在200℃检定点附近，基准端为0℃，被检e型热电偶的热电动势值为13.452mV，用二等标准水银温度计测定的温度场的温度为200.15℃，求出了被检热电偶在200℃下的示值误差。

△t检定= 200-200.15 = -0.15 ℃

根据检定尺度，调查了200℃时热电偶的热电动势值和微分热电动势

e点=13.421mV

=0.074mV

△可以计算△e200

△e200 = ē + S被·； △t -e点

= 13.452 + 0.074 &时间； (-0.15) - 13.421

=0.020( mV )

热电偶在200℃时表示值的误差

℃

其修正值为-0.3℃。

15.2 300℃以上的热电动势误差&Delta； e按以下公式计算:

式中死亡的被检热电偶在检定点附近的温度下测定的热电动势的算术平均值

e标准热电偶证书上某检定点温度的热电动势值

ē标准热电偶在某个检定点附近的温度下测量的热电动势的算术平均值

e点>； 在被检热电偶分度表中调查的某个检定点温度的热电动势值

s标记，s标记>； 分别表示标准、被检热电偶在某个检定点温度下的微分热电动势。

例1000℃，n型热电偶的示值误差计算。

在1000℃附近测定标准铂铑10； 铂热电偶的热电动势算术平均为9.558mV的被检n型热电偶的热电动势算术平均为36.274mV。

根据标准热电偶检定证明书，求出1000℃下的热电动势e标记为9.581mV的被检n型热电偶在1000℃下的误差。 根据热电偶微分热电动势计调查1000℃，标准和被检热电偶的1℃分别相当于0.012mV的0.039mV。

从n型热电偶分度表1000℃时的热电动势为36.256mV，将上述数据代入下式，即可计算误差δe的值。 即，即

热电偶在1000℃时表示值的误差

(℃)

其修正值为-2.4℃

四检验结果的处理和检验周期

经过16检定符合本规程要求的热电偶发行检定证明书的不合格热电偶，可发行检定结果通知书，并根据需要给出热电偶在各检定点的修正值。 热电偶的检测周期一般为半年，特殊情况下可根据使用条件决定。 热电偶检定规程4

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附录

附录一

热电偶用补偿导线检定方法

1补偿导线的热电特性满足下表的要求

型

号令

热电动势容许范围

100 ℃

200 ℃

热电偶

测量端

温度

热电

势均力敌

( mV )

允许范围

热电

电动势( mV )

允许范围

普通级

精密级

普通级

精密级

KCA

KCA

KX

数控

NX系列

EX公司

JX

4.096

4.096

4.096

2.774

2.774

6.319

5.269

100uV(2.5℃)*

100uV(2.5℃)

100uV(2.5℃)

100uV(2.5℃)

100uV(2.5℃)

200uV(2.5℃)

140uV(2.5℃)

60uV(1.5℃)

60uV(1.5℃)

60uV(1.5℃)

60uV(1.5℃)

60uV(1.5℃)

120uV(1.5℃)

85uV(1.5℃)

8.138

<； br/>；

8.138

5.913

5.913

13.421

10.779

100uV(2.5℃)

<； br/>；

100uV(2.5℃)

100uV(2.5℃)

100uV(2.5℃)

200uV(2.5℃)

140uV(2.5℃)

60uV(1.5℃)

<； br/>；

60uV(1.5℃)

60uV(1.5℃)

60uV(1.5℃)

120uV(1.5℃)

85uV(1.5℃)

900℃

900℃

900℃

900℃

900℃

500℃

500℃

*括号内的温度由上表所示的热电偶测量端温度的微分热电动势计算得出。

2一般用补偿导线检测100℃点，用耐热用补偿导线检测100℃、200℃点，但根据需要也可以在其他温度点进行检测。

3除去补偿导线两端的保护层和绝缘层10~20mm，绝缘除去2个电极表面，将其一端焊接在热电偶上，参照本规程第10条进行检定。

热电偶检定规程5

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附录二

带补偿导线热电偶的检定方法

本方法适用于k、n、e、j型热电偶，连接补偿导线进行整体检测。

一个只检定ⅱ级允许热电偶。

2必须选择检测到的延长类型的补偿导线，允许范围为: ( 100±； 0.2℃。

3参考接点温度不得超过100℃。

4热电偶的长度在350mm以上，热电偶和补偿导线的总长度在750mm以上。

5参照本规程第三章进行检定。

附录三

管式炉炉温场试验方法

本方法适用于300~1300℃范围内的管式炉温场试验。

一管式炉的技术要求应满足5.5项要求。

2测试设备应符合第4条、5.6、5.8项要求。

3定位块的尺寸如图1所示，材料为耐火材料

4将定位块放入管式炉的两端，紧贴炉端，安装温度控制热电偶(从4号孔插入)。

将52个二等标准热电偶插入定位块，测量端为炉轴线中点截面，在标准热电偶绝缘管与定位块的外端面的交点用陶瓷铅笔标记，坐标&ldquo； 0&rdquo； 点，从这一点开始，工作端和基准端分别每隔10mm做一个记号，加上+5~-5坐标，坐标图像如图2所示。

图1为框图

图2检定炉坐标示意图

6将两个标准热电偶(符号1和符号2 )插入定位块，连接线路，测量两个标准偶数的热电动势值。

把炉子的温度调节到( 1000±； 5)℃的情况下，一定后，依次测定标1和标2的热电动势，测定次数不是4次以下，在该测定时间内，管式炉内的温度变化为±； 0.25℃。

6.1轴向温度场测量:将坐标1和坐标2分别插入1孔和2孔，将坐标1的工作端作为0坐标点，将坐标2分别作为-5、-4、-3、-2、-1、0、1、2、3、4、5的各点，分别测量坐标1和坐标2的热电动势，以坐标1为基准测量坐标2，坐标1表示在0坐标点测量的热电动势的值

6.2径向温度场测量:将标1和标2置于同一截面上，将标1置于炉轴线上不动，将标2置于炉内该截面上、下、左、右4点测量标1和标2的热电动势值，该测量以合计-2、-1、0、1、2这5个坐标的截面进行。 以标记1为基准测定标记2，将标记1在一个截面测定的热电动势值修正为1000℃，将标记2在其截面上、下、左、右的各点测定的热电动势值换算为温度值时，成为该截面的径向温度场分布。

热电偶检定规程6

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附录4

标准铂铑10； 铂热点偶尔在0~1300℃范围内

百度整体热电动势和温度对照表的编制方法

1将标准铂铑10记载于铂热点偶数检定证明书中的锌、铝(锑)、铜三个温度点的热点的电动势值记入表1，计算三个温度点与标准尺度值之差，分别为△E1、△E2、△E3。

2标准铂铑10铂热点偶数的系数a.b.c是表1中的用△E1、△E2、△E3将铂铑10标准化后的铂热点偶数的热点电动势E(t )与s型热电偶标准尺度值E3(t )的差分函数计算:

△E(t)=E(t)- ES(t)= a + bt + ct. (1)

表1

序列号

凝固点

温度

t(℃)

标准热电偶检定证书值

Ei ( t)(&mu； v )

s形比例值

Es(t)(&mu； v )

△Ei(&mu； v )

1

锌

419.53

3446.89

△E1

2

铝

660.32

5860.13

△E2

2

数码精灵列表

630.63

5552.80

△E2

3

铜

1084.6

10574.80

△E3

2.1检定证明书中给予锌、铝、铜点时，用式(2)修正系数。

a = 4.47201·； △E1-4.45367·； △E2 + 0.981667·； △E3

b = -0.0108956·； △E1+0.0147221·； △E2 - 0.00382658·； △E3

c =6. 24408 &时间； 10-6·； △E1-9.78770×； 10-6·； △e2+3.54543×； 10-6·； △E3 (2)

2.2检定证明书中给予锌、铝、铜点时，用式(3)修正系数。

a = 4.87164·； △E1-4.74785·； △E2 + 0.87205·； △E3

b = -0.0122166·； △e1-0.015876·； △E2-0.00347797·； △E3 (3)

c =7. 12235 &时间； 10-6·； △E1-10.43420×； 10-6·； △E2+3.31186×； 10-6·； △E3

将2系数a.b.c代入(1)后，得到求出的正百度点的△E(t )值。

由3式(1)导出式(4)

E(t)=Es (t)+△E(t) (4)

因此，能够求出标准铂铑10的铂热点是百度点的热电动势值。

例如n074； 304标准铂铑10铂热点在锌、锑、铜三个点的热点电动势值分别如下

E1=3444&mu； V E2=5546&mu； V E3 = 10566&mu； v

求出系数a.b.c和1200℃时该标准热点偶数的热电动势值。

在表1中填写E1.E2.E3，求出

△E1= -2.9 △E2=-6.8 △E3 = -8.8

用式(3)求出a.b.c系数，如下所示

a = 10.44702 b =-0.0406889 c = 21.15337 &时间； 10

t为1200℃时，将a.b.c代入式(1)，以△E(t)=a+bt+ct计算△E1200 = -7.9(&mu； v )

将△E(t )代入式(4):e ( t ) = es ( t ) +△e ( t )

E1200= ES(1200) + △E(1200 )

=11951 - 7.9

=11943 (&mu； v )

No74-304标准铂铑10； 铂热点为1200℃，热电动势值为11943&mu； v。