熱電偶檢定規(guī)程

1、中華人民共和國國家計量檢定規(guī)程JJG351 96工作用廉金屬熱電偶1996年8月23日批準(zhǔn) 1997 年3月1日實施國家技術(shù)監(jiān)督局一 技術(shù)要求二 檢定條件三 檢定項目和檢定方法四 檢定結(jié)果處理和檢定周期附錄附錄 1 熱電偶用補(bǔ)償導(dǎo)線的檢定方法附錄 2 帶補(bǔ)償導(dǎo)線熱電偶的檢定方法附錄 3 管式爐爐溫溫場測試方法附錄4標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10鉑熱電偶在0 s 1300r附范圍內(nèi)，整百度的熱電動勢和溫度對照表編制方法表附錄5 K、N E、型熱電偶熱電動勢允差表附錄6 S、K、N E J、型熱電偶整百度點，微分熱點動勢表附錄7 S、K N E J、型熱電偶分度表附錄 8 廉金屬熱電偶檢定記錄格式附錄 9 檢定證書

2、（背面）格式JJ G351 -96工作用廉金屬熱電偶檢定規(guī)程代替JJ G351-84本檢定規(guī)程經(jīng)國家技術(shù)監(jiān)督局于 1996年8月23日批準(zhǔn)，并自1997 年3月1日起施行。歸口單位：遼寧省技術(shù)監(jiān)督局起草單位：沈陽合金股份有限公司 上海合金廠本規(guī)程技術(shù)條文由起草單位負(fù)責(zé)解釋本規(guī)程主要起草人：邵樹成（沈陽合金股份有限公司）王振華（上海合金廠）參加起草人:張家怡（沈陽市計量測試技術(shù)研究所）任春巖（沈陽合金股份有限公司）雷示杰（天津德塔控制系統(tǒng)有限公司）工作用廉金屬熱電偶檢定規(guī)程本規(guī)程適用于長度不小于 750mm勺新制造和使用中的分度號為 K的鎳鉻- 鎳硅熱電偶、分度號為 N的鎳鉻-鎳硅熱電偶、分度號

3、為 E鎳鉻-銅鎳熱電偶、分度號為J的鐵-銅鎳熱電偶（以下分別簡稱K、N、E、J、X型熱電偶）在-401300 C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）鎳鉻正極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-銅鎳鎳鉻正極Ni 90 Cr 10銅鎳負(fù)極Fe 100鐵-銅鎳鐵正極Fe 100銅鎳負(fù)極Cu 55 Ni 45注：不同分度號兩鎳鉻極不可互換； 不同分度號兩銅鎳極不可互換； 鎳鉻一鎳硅米用鎳鉻一鎳鋁分度表。2不同等極熱

4、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熱電偶名稱分度號等級測量溫度范圍（c ）允差鎳鉻一鎳硅（鋁）KI401100 1.5 C 或土 0.4 % t n4013002.5 C 或土0.75 % t鎳鉻硅鎳硅NI401100 1.5 C 或 0.4 % tn4013002.5 C 或土0.75 % t鎳鉻銅鎳EI40 800 1.5 C 或 0.4 % tn40 9002.5 C 或土0.75 % t鐵銅鎳JI40750 1.5 C 或 0.4 % tn407502.5 C 或土0.75 % t注：允差取大值；t為測量端溫度。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

5、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熱電偶測量端的焊接要牢固、呈球狀，表面應(yīng)光滑、無氣孔、無夾渣。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測量范圍為：一30300C的二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計一組，也可選用二等標(biāo) 準(zhǔn)鉑電阻溫度計。5 儀器設(shè)備5.1低電勢直流電位差計一套，準(zhǔn)確度不低于0.02級、最小步進(jìn)值不大于1卩V,或具有同等準(zhǔn)確度的其他設(shè)備。5.2多點轉(zhuǎn)換開關(guān)，寄生電勢不大于 1卩V。5.3參考端恒溫器，恒溫器內(nèi)溫度為（0土 0.1 ）C。5.4油恒溫槽，在有效工作區(qū)域內(nèi)溫差小于0.2 C。5.5管式爐, 其長度為 600

6、 mm ,加熱管內(nèi)徑約為 40 mm。5.5.1管式爐常用最高溫度為1200 C，最高均勻溫場中心與爐子幾何中心沿軸 線上偏離不大于10 mm；在均勻溫場長度不小于 60 mm半徑為14 mm范圍內(nèi), 任意兩點間溫差不大于 1 C。5.5.2 為保證管式爐溫場符合檢定要求 , 可在爐中心置一耐高溫恒溫塊。5.5.3 均勻溫場測試方法見附錄 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 35倍放大鏡。6 電測設(shè)備環(huán)境條件應(yīng)符合使用條件。三 檢 定 項 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

7、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)在最高檢定點溫度下，退火2 h后，隨爐冷卻至250C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 300C以下點的檢定，在油恒溫槽中，與二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計進(jìn)行比 較，檢定時油槽溫度變化不超過 0.1 C。10.1 將熱電偶的兩電極分別套上高鋁絕緣瓷珠，約50 mm左右，尾部穿塑料套管，并在尾端露出20 mm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20C時的電阻率應(yīng)小于 0.01724卩Q m=10.3在熱電

8、偶的測量端套上玻璃保護(hù)管，插入油恒溫槽中，插入深度不應(yīng)小 于300 mm玻璃管口沿?zé)犭娕贾車妹撝薅潞谩?0.4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 散插入冰點恒溫器內(nèi)，插入深度不應(yīng)小于150 mm表3分度號電極直徑(mm )檢定點溫度(r)K或N0.3400 600 7000.5 0.8 1.0400 600 8001.2 1.6 2.0 2.5400 600 800 10003.2400 600 800 1000(1200) *E0.3 0.5 0.8 1.01.2100 300 4001.6 2.0 2.5(100)200 400 6003.2(200)40

9、0 600 700J0.3 0.5100 200 3000.8 1.0 1.2100 200 4001.6 2.0(100) 200 400 5002.53.2(100)200 400 600*括號內(nèi)的檢定點，可根據(jù)用戶需要選定。11 300 r以上的各點在管式爐中與標(biāo)準(zhǔn)鉑銠 10鉑熱電偶進(jìn)行比較，其中，檢定I極熱電偶時，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 20 mm捆扎時應(yīng)將被檢熱電偶的測量 端圍繞標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的測量端均勻分布一周，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

10、入管式爐內(nèi)，熱電偶的測量端應(yīng)處于管式爐最高 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，由低溫向高溫逐點升溫檢定，爐溫偏離檢定點溫度不應(yīng)超過土檢定時連接線路圖13檢定時連接線路如圖所示，直接測量標(biāo)準(zhǔn)與被熱電偶的熱電動勢。當(dāng)爐溫升到檢定點溫度，爐溫變化小于0.2 C/min時,自標(biāo)準(zhǔn)熱電偶開始依次測量各被檢熱電偶的熱電動勢。測量順序如下：標(biāo) 被-被 2-被 n標(biāo)被 1被 2鴨被n讀數(shù)應(yīng)迅速準(zhǔn)確，時間間隔應(yīng)相近，測量讀數(shù)不應(yīng)小于4次，測量時管式爐溫度變化不大于土 0.25 Co14量時將所有測量數(shù)據(jù)填寫在檢定記錄表上（見附錄8）1

11、5檢定時被檢熱電偶的熱電動勢誤差 et計算方法：15.1 300 C以下熱電動勢誤差 et用下式計算： et =（被被 + S被厶t檢-e 分式中 觸一被檢熱電偶在檢定點附近溫度下，測得的熱電動勢算術(shù)平均值；S被一被檢熱電偶中在某檢定點溫度的微分熱電動勢；e 分一被檢熱電偶分度表上查得的某檢定點溫度的熱電動勢值。 t檢=t檢-t實t檢一檢定點溫度t實一實際溫度（實際溫度=讀數(shù)平均值+修正值） t檢一檢定點溫度與實際溫度的差值。例1在200 C時E型熱電偶示值誤差計算。在200C檢定點附近，參考端為 0C,被檢E型熱電偶的熱電動勢值為 13.452mV，二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計測得溫場的溫度為200.

12、15 C ,求被檢熱電偶在200 C時示值誤差。 t 檢=200 - 200.15 = -0.15 C從檢定分度表查得，在200 C時熱電偶的熱電動勢值和微分熱電動勢：e 分=13.421 mVS 被=0.074 mV則可計算出 e200即： e200 = e + S被厶t - e 分=13.452 + 0.074 X （- 0.15 ） - 13.421=0.020（ mV ）則熱電偶在200C時示值誤差：其修正值為-0.3 Co15.2 300 C以上熱電動勢誤差 e用下式計算:式中 娥一被檢熱電偶在檢定點附近溫度下，測得的熱電動勢算術(shù)平均值；e標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)熱電偶證書上某檢定點溫度的熱電動勢值；

13、缶一標(biāo)準(zhǔn)熱電偶在某檢定點附近溫度下，測得的熱電動勢算術(shù)平均值；e分被檢熱電偶分度表上查得的某檢定點溫度的熱電動勢值；S標(biāo)、S被一分別表示標(biāo)準(zhǔn)、被檢熱電偶在某檢定點溫度的微分熱電動勢。例2在1000C時，N型熱電偶示值誤差計算。在1000C附近測得標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10鉑熱電偶的熱電動勢算術(shù)平均e標(biāo)值為9.558 mV;被檢N型熱電偶的熱電動勢算術(shù)平均e被為 36.274 mV。從標(biāo)準(zhǔn)熱電偶檢定證書中查得 1000C時熱電動勢e標(biāo)為9.581 mV求被檢 N型熱電偶在1000 C時的誤差。從熱電偶微分熱電動勢表中查得 1000C時，標(biāo) 準(zhǔn)與被檢熱電偶1C分別相當(dāng)于0.012 mV; 0.039 mVo從N

14、型熱電偶分度表中查得1000C時熱電動勢為36.256 mV,將以上數(shù)據(jù)代 入下式，可計算誤差 e值。即：則熱電偶在1000 C時示值誤差:（c）其修正值為 -2.4 c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的修正值。17 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。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:型號熱電動勢允差100 c200 C熱電偶 測量端 溫度熱電 動勢(mV)允差熱電動勢(mV)允差普通級精密級

15、普通級精密級KCA KCA KX NC NX EXJX4.0964.0964.0962. 7742. 7746.3195.269100uV(2.5 C)*100uV(2.5 C)100uV(2.5 C)100uV(2.5 C)100uV(2.5 C)200uV(2.5 C)140uV(2.5 C)60uV(1.5 C) 60uV(1.5 C) 60uV(1.5 C) 60uV(1.5 C) 60uV(1.5 C) 120uV(1.5 C)85uV(1.5 C)8.1388.1385.9135.91313.42110.779100uV(2.5 C )100uV(2.5 C )100uV(2.5

16、C )100uV(2.5 C )200uV(2.5 C )140uV(2.5 C )60uV(1.5 C)60uV(1.5 C)60uV(1.5 C)60uV(1.5 C)120uV(1.5 C)85uV(1.5 C)900 C900 C900 C900 C900 C500 C500 C括號內(nèi)溫度是按上表所列熱電偶測量端溫度的微分熱電動勢計算的2一般用補(bǔ)償導(dǎo)線檢定100 c點，耐熱用補(bǔ)償導(dǎo)線檢定100 C、200r點,也可根據(jù)需要在其他溫度點檢定。3 將補(bǔ)償導(dǎo)線的兩端的護(hù)層和絕緣層去除1020mm并將兩個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。附錄2帶補(bǔ)

17、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U級允差熱電偶。2 須選用經(jīng)檢定的延長型補(bǔ)償導(dǎo)線，允差為：(100 0.2 C)3 參考接點溫度不得超過100 C。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 750mm5 參照本規(guī)程第三章進(jìn)行檢定。附錄 3管式爐爐溫溫場測試方法本方法適用于3001300r范圍內(nèi)管式爐溫場測試。1 管式爐的技術(shù)要求應(yīng)符合 5.5 款要求。2 測試設(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◤?4

18、 號孔插入）。5 將兩支二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶插入定位塊中，使測量端處于爐軸線中點 截面處，在標(biāo)準(zhǔn)熱電偶絕緣管與定位塊外端面相交點，用陶鑄鉛筆做一記號，作為坐標(biāo)“ 0”點，從此點分別向工作端和參考端每隔 10mm做一記號，標(biāo)上+5-5 坐標(biāo)，坐標(biāo)示意圖如圖 2 所示。圖 1 定為塊示意圖圖 2 檢定爐坐標(biāo)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 量兩標(biāo)準(zhǔn)偶的熱電動勢值。將爐溫升到（1000 5）C時，待恒定后，依次測量標(biāo)1和標(biāo)2的熱電動勢， 測量次數(shù)不應(yīng)小于 4 次，在此測量時間內(nèi)，管式爐內(nèi)溫度變化不得超過 0.25 r。6.1 軸向溫場測量： 將標(biāo) 1 和標(biāo)

19、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，再分別使標(biāo) 2 處于 -5 、-4、-3 、-2 、-1 、0、1、2、3、4、5 各點， 分別測得標(biāo) 1 和標(biāo) 2 的熱電動勢，以標(biāo) 1 為標(biāo)準(zhǔn)，以標(biāo) 2 為被測，將標(biāo) 1 在 0 坐標(biāo)點測得的熱電動勢值均修正到 1000 r點，并將標(biāo)2在坐標(biāo)點修正后的熱電 動勢值，換算成溫度，即為軸向溫場分布。6.2 徑向溫場測量：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，分別將標(biāo) 2 置于爐內(nèi)此截面上、 下、左、右四點測量標(biāo) 1 和標(biāo) 2 的熱電動勢值， 此測量共在 -2 、-1 、0、1、2 五個坐標(biāo)的截面上進(jìn)行。

20、以標(biāo) 1 為標(biāo)準(zhǔn)，以標(biāo) 2 為被測，將標(biāo)1在一截面測得的熱電動勢值修正到1000 r，并將標(biāo)2在該截面上、下、左、右各點測得的熱電動勢值，換算成溫度值，即為該截面的徑向溫 場分布。附錄4標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10鉑熱點偶在01300T范圍內(nèi)，整百度的熱電動勢和溫度對照表編制方法1將標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10鉑熱點偶檢定證書上給出的鋅、鋁（銻）、銅三個溫度點 的熱點動勢值，填入表1,并計算其在三個溫度點與標(biāo)準(zhǔn)分度表值之差，分別 計為 E1、A E2、A E3。2 標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10鉑熱點偶的系數(shù) a.b.c,用表1中厶E1、A E2、A E3標(biāo)準(zhǔn)鉑 銠10鉑熱點偶的熱點動勢 E（ t ）和S型熱電偶標(biāo)準(zhǔn)分度表值 E3 （t）的差

21、值 函數(shù)計算： E（ t）= E（ t）- ES（ t）= a + bt + ct.（1）表1序號凝固點溫度標(biāo)準(zhǔn)熱電偶檢定證書值S型分度表值 Ei（卩 V ）t Cc）Ei （ t ）（卩 V ）Es（t）（卩 V ）1鋅419.533446.89 E12鋁660.325860.13 E22銻630.635552.80 E23銅1084.610574.80 E32.1在檢定證書上給出鋅、鋁、銅點時，用式（2 ）修系數(shù)。a = 4.47201 E1 - 4.45367 E2 + 0.981667 E3卜b = -0.0108956 E1 + 0.0147221 E2 - 0.00382658 E3c = 6.24408 X 106 E1-9.78770 X 106 E2+3.54362X