溫度元件(第一分冊)

1、第一節(jié) 熱電阻溫度測量元件1.01.11.1.11.1.1.11.1.1.21.1.1.31.1.1.41.1.1.51.1.1. 61.1. 21.1.3 熱電阻工業(yè)用鉑、銅熱電阻是利用金屬的電阻值隨溫度變化而變化的特點(diǎn)來測量溫的。技術(shù)要求熱電阻的裝配質(zhì)量和外觀應(yīng)符合下列要求：各部分裝配應(yīng)正確、可靠、無缺件。不得斷路或短路熱電阻的骨架不得破裂，不得有顯著的彎曲現(xiàn)象（不可拆卸的熱電阻不作此查）。保護(hù)管應(yīng)完整無損，不得有凹痕、劃痕和顯著銹蝕。外表涂層應(yīng)牢固。熱電阻應(yīng)有銘牌，銘牌應(yīng)具有以下標(biāo)志：制造廠或廠標(biāo)、熱電阻型號(hào)、分度號(hào)、允許誤差等級(jí)、適用溫度范圍、出廠日期及出廠編號(hào)。 當(dāng)環(huán)境溫度為1535

2、、相對(duì)濕度不大于80時(shí)，鉑熱電阻的感溫元件與保護(hù)管之間以及多支感溫元件之間的絕緣電阻應(yīng)不小于100M；銅電阻應(yīng)不小于20M。熱電阻實(shí)際電阻值對(duì)分度表標(biāo)稱電阻值以溫度表示的允許偏差E1見表1 。表1 熱電阻名稱分 度 號(hào)0的標(biāo)稱電阻值（）E1（）鉑熱電阻A級(jí)Pt1010（0.05+0.002|t|）Pt100100B級(jí)Pt1010（0.30+0.005|t|）Pt100100銅熱電阻Cu5050（0.30+0.006|t|）Cu100100 注：1) |t|是以攝氏度表示的溫度的絕對(duì)值；2) 允許偏差不適用于采用二線制的鉑熱電阻；3) 對(duì)R0100.00的鉑熱電阻，A級(jí)允許偏差不適用于t650的

3、溫度范圍；4) 二線制熱電阻偏差的檢定，包括內(nèi)引線的電阻值，對(duì)具有多支感溫元件的二線制熱電阻，如要求對(duì)感溫元件進(jìn)行偏差檢定，則制造廠必須提供內(nèi)引線的電阻值。1.1.4 熱電阻在 100和 0的電阻比W100，對(duì)標(biāo)稱電阻比W100的允許偏差 W100見表2 表2 熱 電 阻 名 稱W100W100鉑熱電阻A級(jí)1.38500.0005B級(jí)0.0012銅熱電阻1.4280.0021.1.5新制的鉑熱電阻應(yīng)充分穩(wěn)定，在上、下限溫度各經(jīng)受250h后，其0電阻值的變化量換算成溫度值不得超過表3的規(guī)定。 表3允 許 偏 差 等 級(jí)允 許 變 化 量（）A0.15B0.301.2校驗(yàn)條件1.2.1校驗(yàn)熱電阻的

4、標(biāo)準(zhǔn)器和設(shè)備1.2.1.1二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)或二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)1.2.1.2成套工作的0.02級(jí)測溫電橋和直流低電勢電位差計(jì)或0.05級(jí)以上的電阻測試儀1.2.1.3根據(jù)不同的電測設(shè)備，可選用下列輔助設(shè)備a) 0.01級(jí)10和100標(biāo)準(zhǔn)電阻各一只b) 旋臂式電阻箱c) 油浸式雙刀或四刀多點(diǎn)轉(zhuǎn)換開關(guān)d) 接觸電勢小于0.4uv的油浸式多點(diǎn)反向開關(guān)e) 直流毫安表f) 直流穩(wěn)壓源1.2.1.4冰點(diǎn)槽1.2.1.51.2.1.6水沸點(diǎn)槽或油恒溫槽水沸點(diǎn)槽插孔之間的最大溫差不大于0.01。油恒溫槽工作區(qū)域內(nèi)垂直溫差不大于0.02，水平溫差不大于0.01。高溫爐高溫爐在t時(shí)，工作區(qū)域的垂直和水平溫差

5、應(yīng)分別不大于t時(shí)鉑熱電阻允許偏差的1/8和1/10。1.2.1.7液氮杜瓦瓶1.2.1.8讀數(shù)望遠(yuǎn)鏡1.2.1.9100V兆歐表1.2.2校驗(yàn)環(huán)境與要求1.2.2.1校驗(yàn)工作的環(huán)境溫度應(yīng)為2021.2.2.2標(biāo)準(zhǔn)儀器的示值應(yīng)予修正。如標(biāo)準(zhǔn)電阻應(yīng)采用證書上給出的實(shí)際電阻值1.2.2.31.2.2.41.2.2.51.31.3. 11.3.21.3.3對(duì)保護(hù)管可以拆卸的熱電阻，在偏差校驗(yàn)之前，應(yīng)將熱電阻從內(nèi)襯管和保護(hù)管中取出，并放置在玻璃試管中，（校驗(yàn)溫度高于400時(shí)需用石英試管）。試管內(nèi)徑應(yīng)與感溫元件直徑或?qū)挾认噙m應(yīng)，為了消除試管內(nèi)外空氣對(duì)流，在熱電阻插入試管后，需用脫脂棉或耐高溫材料塞緊管口，

6、檢定時(shí)，將熱電阻連同玻璃試管插入介質(zhì)中，試管插入深度不少于300mm，對(duì)不可拆卸的熱電阻，可直接插入介質(zhì)中檢定。校驗(yàn)時(shí)，通過熱電阻的電流不大于1mA。測量熱電阻在100的電阻值，水沸點(diǎn)槽或油恒溫槽的溫度，偏離100之值應(yīng)不大于2；溫度變化每10分鐘應(yīng)不超過0.04。檢查與校驗(yàn)項(xiàng)目與方法裝配質(zhì)量和外觀檢查熱電阻有無斷路或短路用萬用表進(jìn)行檢查；其余裝配質(zhì)量和外觀直接用目力檢查。絕緣電阻的測量熱電阻的絕緣電阻用100V兆歐表進(jìn)行測量，測量時(shí)應(yīng)將熱電阻各個(gè)接線端子相互短路，并接至兆歐表的一個(gè)接線柱上，兆歐表另一個(gè)接線柱的導(dǎo)線夾于熱電阻的保護(hù)管上。具有多支感溫元件的熱電阻，還應(yīng)測量不同感溫元件輸出端子之

7、間的絕緣電阻。0電阻值R0的測量，將二等標(biāo)準(zhǔn)熱電阻或二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度和被檢電阻插入盛有冰水混和物的冰點(diǎn)槽內(nèi)（熱電阻周圍的冰層厚度不小于30mm），30分鐘后進(jìn)行循環(huán)測量讀數(shù)。1.3.3.1 冰點(diǎn)槽內(nèi)的溫度ti 式中Ri*、R0*分別表示標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度計(jì)在溫度ti和0的電阻值（）； 標(biāo)準(zhǔn)熱電阻在0隨溫度的變化率（/）。 1.3.3.2 計(jì)算被檢熱電阻R0 式中：Ri被檢熱電阻在溫度ti時(shí)的電阻值（）； （dR/dt）t=0被檢熱電阻在0隨溫度的變化率（）； 對(duì)鉑熱電阻dR/dt）t=0 0.00391 對(duì)銅熱電阻（dR/dt）t=0 0.00428 式中： 被檢熱電阻在0的標(biāo)準(zhǔn)電阻值（）。1.3.

8、3.3 計(jì)算被檢熱電阻在0時(shí)的偏差 1.3.4 100電阻值R100的測量 將標(biāo)準(zhǔn)熱電阻和被檢熱電阻插入沸水槽或溫度調(diào)定在tb（盡量接近100）的恒溫槽中，30分鐘后，進(jìn)行循環(huán)測量讀數(shù)。1.3.4.1 計(jì)算溫差 式中 標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度計(jì)在溫度tb的電阻值（）； 由 值計(jì)算得到的標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度計(jì)在100的電阻值 （）： 標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度計(jì)在證書內(nèi)給出的電阻比； 標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度計(jì)在100時(shí)電阻隨溫度的變化率（/）： 0.003871.3.4.2 計(jì)算被檢熱電阻的R100 Rb被檢熱電阻在水沸點(diǎn)槽或油槽溫度tb的電阻值（） 被檢熱電阻在100時(shí)電阻隨溫度的變化率（/） 對(duì)銅熱電阻0.00428 對(duì)鉑熱電阻0.0

9、0379 1.3.4.3 計(jì)算被檢熱電阻W100 W100R100/R0 電阻比取到小數(shù)點(diǎn)后第四位1.3.4.4 計(jì)算被檢熱電阻的W100 W100=W1001.3.5 測量被檢熱電阻在常用點(diǎn)或測量上限溫度t時(shí)的電阻值，方法與R100相同。1.3.6 三線制熱電阻，由于使用時(shí)不包括內(nèi)引電阻，因此在測定電阻時(shí)，必須采用兩次 測量方法以消除內(nèi)引線電阻的影響。熱電阻在t的電阻值Rt為Rt=2R1R2。1.4 校驗(yàn)結(jié)果的處理和校驗(yàn)周期及設(shè)備裝復(fù)1.4.1 將校驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在校驗(yàn)報(bào)告上，電阻比的允許偏差符合要求者，認(rèn)定為合格，否則為不合格，需進(jìn)行更換。對(duì)于在用熱電阻的檢查也可通過校驗(yàn)熱電阻實(shí)際電阻值對(duì)分度

10、表標(biāo)稱 電阻值以溫度表示的誤差，來判斷熱電阻的準(zhǔn)確性。1.4.2熱電阻現(xiàn)場裝復(fù)，回路檢查，絕緣檢查。1.4.3熱電阻的校驗(yàn)周期一般隨機(jī)組大修進(jìn)行。1.4.4對(duì)于無法拆卸的熱電阻，應(yīng)在中、大修中進(jìn)行現(xiàn)場檢查。第 1-5 頁 共 5 頁第二節(jié)節(jié) 熱電偶2.02.12.1.12.1.2熱電偶熱電偶是一對(duì)不同材料的導(dǎo)體，其一端焊在一起稱為測量端，另一端稱為參考端（自 由端或冷端）。當(dāng)參考端溫度恒定在某一端溫度下（通常為0），測量端溫度與熱電勢之間有一定的函數(shù)關(guān)系。技術(shù)要求鎳鉻鎳硅熱電偶的正極名義成分為含鎳90、鉻10，負(fù)極名義成分為含鎳97、硅3。鎳鉻考銅熱電偶的正極名義成分為含鎳90、鉻10，負(fù)極名

11、義成分為含銅57、鎳43。鎳鉻鎳硅熱電偶的級(jí)別按允許誤差數(shù)值分為、級(jí)，鎳鉻考銅熱電偶不分級(jí)別。熱電偶的熱電動(dòng)勢（在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)，參考端溫度為0時(shí)）允許誤差，以溫度數(shù)值表示時(shí)應(yīng)符合表1規(guī)定：熱電偶名稱等 級(jí)測量端溫度允 許 誤 差鎳鉻鎳硅4001.64000.4t40034000.75%t鎳鉻考銅30043001%t 注：t為測量端溫度。2.1.3熱電偶的外觀應(yīng)滿足下列要求：2.1.3.12.1.3.22.22.2.12.2.1.12.2.1.22.2.22.2.2.12.2.2.22.2.2.32.2.2.42.2.2.52.2.2.62.2.2.7新制熱電偶的電極直徑應(yīng)均勻、平直、無裂紋

12、，使用中的熱電偶不應(yīng)有嚴(yán)重的腐蝕或明顯縮徑等缺陷。熱電偶測量端的焊接要牢固、表面應(yīng)光滑、無氣孔、無夾灰，呈近似球狀。級(jí)鎳鉻鎳硅和鎳鉻考銅熱電偶也可絞接或焊接，其絞接應(yīng)均勻成麻花狀，絞接長度相當(dāng)于電極直徑的45倍。校驗(yàn)條件標(biāo)準(zhǔn)器測量范圍為0300的二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)一套。二等標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10鉑熱電偶、標(biāo)準(zhǔn)鎳鉻鎳硅熱電偶。校驗(yàn)設(shè)備準(zhǔn)確度不低于0.05級(jí)的數(shù)字直流mV計(jì)。多點(diǎn)轉(zhuǎn)換開關(guān)，其寄生電動(dòng)勢小于1uV。管式檢定爐，其長度約600mm，常用溫度為1200，最高溫度區(qū)偏離檢定爐管中心位置不應(yīng)超過30mm。水，油恒溫槽，在有效工作區(qū)域內(nèi)溫差小于0.2。冰點(diǎn)恒溫器和測量范圍2050、最小分度值小于0.5的

13、精密水銀溫度計(jì)。控溫設(shè)備熱電偶測量端焊接裝置2.2.2.8鋼卷尺、游標(biāo)卡尺2.2.3校驗(yàn)環(huán)境與要求2.2.3.1校驗(yàn)工作的環(huán)境溫度應(yīng)為202。2.2.3.2標(biāo)準(zhǔn)儀器的示值應(yīng)予修正。如標(biāo)準(zhǔn)熱電偶應(yīng)采用證書上給出的實(shí)際mV值2.3檢查與校驗(yàn)項(xiàng)目和方法2.3.1熱電偶的外觀，用鋼卷尺、游標(biāo)卡尺和目力檢查，應(yīng)符合第3條的要求。2.3.22.3.32.3.42.3.52.3.62.3.6.12.3.6.22.3.72.3.7.12.3.7.22.3.7.32.3.7.42.3.82.3.9經(jīng)外觀檢查合格的新制熱電偶，示值檢定前，應(yīng)在檢定爐中最高檢定點(diǎn)溫度下退火2小時(shí)，使用中的熱電偶，可不退火。熱電偶示值

14、檢定點(diǎn)溫度，按偶絲材料及電極直徑粗細(xì)決定，也可根據(jù)需要確定。保護(hù)管套管外觀檢查無異常，可拆卸的保護(hù)套管應(yīng)拆下進(jìn)行金屬探傷檢查。檢查補(bǔ)償導(dǎo)線應(yīng)完好無損，新敷設(shè)的補(bǔ)償導(dǎo)線或運(yùn)行中有疑問的的補(bǔ)償導(dǎo)線，均須進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)方法類似熱電偶。300以下點(diǎn)的校，在水、油恒溫槽中，與二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度進(jìn)行比較。將熱電偶的兩電極分別套上高鋁絕緣瓷珠，再在外面套上玻璃保護(hù)管，插入恒溫槽中，插入深度應(yīng)不小于300mm，玻璃管口沿?zé)犭娕贾車?，用棉花堵好。熱電偶的參考端，直接用銅導(dǎo)線連接，接觸要良好，然后插入裝有變壓器油或酒精的玻璃試管中，再插入冰點(diǎn)恒溫器內(nèi)。也可將參考端置于室溫內(nèi)，室溫要保持穩(wěn)定。并用精密水銀溫度計(jì)測量參

15、考端所處的溫度。300以上的各點(diǎn)，在管式高溫爐中，采用雙極比較法與二等標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10鉑熱電偶進(jìn)行比較校驗(yàn)。檢定時(shí)捆扎成一束的熱電偶總數(shù)，包括標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)不應(yīng)超過6支。將標(biāo)準(zhǔn)熱電偶套上高鋁保護(hù)層，與套好高鋁絕緣瓷珠的被檢熱電偶，用細(xì)鎳絲捆扎成束，捆扎時(shí)為使標(biāo)準(zhǔn)熱電偶與被檢熱電偶的測量端處于同一溫度點(diǎn)，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，并處于同一垂直熱電偶束平面上，然后用鎳鉻絲捆扎。將捆扎成束的熱電偶，裝入高溫爐內(nèi)管軸中心，熱電偶的測量端應(yīng)處于高溫爐最高溫度區(qū)內(nèi)，插入深度為300mm。為保證被檢與標(biāo)準(zhǔn)熱電偶測量端溫度盡量相同，高溫爐最高區(qū)內(nèi)可裝有耐高溫的鎳塊（或金塊套）。檢定爐爐

16、口沿?zé)犭娕贾車?，用絕緣材料封堵好。校驗(yàn)順序，由低溫向高溫逐點(diǎn)升溫校驗(yàn)。當(dāng)爐溫升到校驗(yàn)點(diǎn)溫度，待恒定后，自標(biāo)準(zhǔn)熱電偶開始，依次順序測量各熱電偶的熱電動(dòng)勢。測量順序?yàn)椋簶?biāo)被1被2被3被4被5被5被4被3被2被1標(biāo)。每支熱電偶測量時(shí)間間隔應(yīng)相近，測量次數(shù)不應(yīng)少于2次，在此測量時(shí)間內(nèi)高溫爐內(nèi)溫度變化不得超過0.5。計(jì)算被檢熱電偶的熱電動(dòng)勢誤差e。 被檢熱電偶在某校驗(yàn)點(diǎn)附近溫度下（參考端為0時(shí)）時(shí)測得的熱電動(dòng)勢平均值； 標(biāo)準(zhǔn)熱電偶在某校驗(yàn)點(diǎn)附近溫度下（參考端為0時(shí)）測得的熱電動(dòng)勢平均值； 標(biāo)準(zhǔn)熱電偶證書上某校驗(yàn)點(diǎn)溫度的熱電動(dòng)勢值； 在熱電偶分度表上查得的某校驗(yàn)點(diǎn)溫度的熱電動(dòng)勢值； 、 分別表示標(biāo)準(zhǔn)、被校熱電偶在某校驗(yàn)點(diǎn)溫度的微分熱電動(dòng)勢值。若校驗(yàn)時(shí)參考端末處于0，可用下式進(jìn)行計(jì)算參考端溫度為0時(shí)的熱電動(dòng)勢：