JJG141-2000工作用貴金屬熱電偶檢定規(guī)程

?工作用貴金屬熱電偶檢定規(guī)程

JJG141—2000

目次

1概述

2技術(shù)要求

3檢定條件

4檢定方法

5檢定結(jié)果處理和檢定周期

附錄A 鉑銠10-鉑熱電偶整百度和檢定點(diǎn)的熱電動(dòng)勢(shì)值及微分熱電動(dòng)勢(shì)值

附錄B 鉑銠13-鉑熱電偶整百度和檢定點(diǎn)的熱電動(dòng)勢(shì)值及微分熱電動(dòng)勢(shì)值

附錄C 鉑銠30-鉑銠6熱電偶整百度熱電動(dòng)勢(shì)值及微分熱電動(dòng)勢(shì)值

附錄D 工作用貴金屬熱電偶（雙極法）檢定記錄

附錄E 工作用貴金屬熱電偶（同名極法）檢定記錄

附錄F 工作用貴金屬熱電偶檢定結(jié)果整理表

附錄G 檢定證書（背面）格式80工作用貴金屬熱電偶檢定規(guī)程

本規(guī)程適用于長(zhǎng)度不小于 700mm的I、n級(jí)工作用鉑銠10-鉑、鉑銠13-鉑及長(zhǎng)

度不小于450mn的n、川級(jí)工作用鉑銠30-鉑銠6熱電偶的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中的檢查。

1概述

鉑銠10-鉑、鉑銠13-鉑和鉑銠30-鉑銠6熱電偶是國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）頒布的8種通用熱電偶型號(hào)中的3種貴金屬熱電偶。

鉑銠10-鉑熱電偶的正極名義成分含量為鉑90％、銠10％；鉑銠13-鉑熱電偶正極名義成分含量為鉑 87%、銠13%;負(fù)極均為純鉑。它們長(zhǎng)期使用溫度上限為 1300C,

短期使用溫度上限為1600C。鉑銠30-鉑銠6熱電偶正極名義成分含量為鉑 70%、銠30%;

負(fù)極名義成分含量為鉑94%、銠6%。長(zhǎng)期使用溫度上限為 1600C,短期使用溫度上限為

1700C。熱電偶兩電極直徑均為 0.5—0.02mm。

2技術(shù)要求

2.1熱電偶參考端為0C時(shí)的熱電動(dòng)勢(shì)，對(duì)分度表的示值允許誤差換算成溫度時(shí)，鉑銠

10-鉑、鉑銠13-鉑熱電偶不得超過表1規(guī)定;鉑銠30-鉑銠6熱電偶不得超過表2規(guī)定。

級(jí)另U

溫度范圍

(C)

示值允許誤差

I

0?1100

±1

1100?1600

±[1+(t—1100)X0.003:

n

0?600

±1.5

600?1600

±0.25%t

t為測(cè)量端溫度。

級(jí)另U

溫度范圍

(C)

示值允許誤差

n

600?

1700

±0.25%t

出

600?

-800

±4

800?

1700

±0.5%t

t為測(cè)量端溫度。

22外觀

2.2.1新制的熱電偶電極應(yīng)平滑、光潔、線徑均勻。測(cè)量端焊接應(yīng)牢固、圓滑、無氣孔,直徑為(1.1?1.3)mm。

2.2.2使用中的熱電偶電極允許稍有彎曲，表面允許稍有暗色斑點(diǎn)，經(jīng)清洗后若仍有發(fā)黑、腐蝕斑點(diǎn)和明顯的粗細(xì)不均勻等缺陷時(shí)，不予檢定，并作不合格處理。

3檢定條件

3.1

環(huán)境要求

3.1.1

檢定爐可放置在常溫實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。

3.1.2

電測(cè)設(shè)備環(huán)境條件應(yīng)符合使用要求。

3.2

標(biāo)準(zhǔn)器

檢定時(shí)所用的標(biāo)準(zhǔn)器由表3列出。

型號(hào)

級(jí)另U

標(biāo) 準(zhǔn) 器

S

I

1等標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶

n

R

I

1等標(biāo)準(zhǔn)鉑銠13-鉑或1等標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶

n

B

n

1等標(biāo)準(zhǔn)鉑銠30-鉑銠6熱電偶

出

2等標(biāo)準(zhǔn)鉑銠30-鉑銠6熱電偶

3.3其他設(shè)備

3.3.1檢定I級(jí)鉑銠10-鉑、鉑銠13-鉑熱電偶和H級(jí)鉑銠30-鉑銠6熱電偶，需配準(zhǔn)確度等級(jí)不低于0.02級(jí)的低電熱直流電位差計(jì)及配套設(shè)備；檢定n級(jí)鉑銠10-鉑、鉑銠13-鉑熱電偶和川級(jí)鉑銠30-鉑銠6熱電偶，需配準(zhǔn)確度等級(jí)不低于0.05級(jí)，最小步進(jìn)值為1兇的低電熱直流電位差計(jì)及配套設(shè)備?；蛳喈?dāng)于以上同等準(zhǔn)確度的其他電測(cè)設(shè)備。

3.3.2寄生熱電勢(shì)不大于0.5兇的多點(diǎn)轉(zhuǎn)換開關(guān)。

3.3.3檢定鉑銠10-鉑、鉑銠13-鉑熱電偶需臥式檢定爐一臺(tái)及臥式退火爐一臺(tái)。檢定

爐長(zhǎng)度約600mm，常用最高溫度為 1100C,爐腔內(nèi)同軸加裝一支清潔瓷管，最高均勻溫

場(chǎng)中心偏離爐子幾何尺寸中心不超過 20mm，并有20mm長(zhǎng)、±1C的均勻溫場(chǎng)；退火爐

長(zhǎng)度不小于1000mm，溫度達(dá)到1100C時(shí)應(yīng)有土20C的均勻溫場(chǎng)，均勻溫場(chǎng)的長(zhǎng)度應(yīng)大于400mm，溫場(chǎng)的一端距爐口應(yīng)小于 100mm。

3.3.4檢定鉑銠30-鉑銠6熱電偶需高溫檢定爐一臺(tái)，爐長(zhǎng)約500mm，當(dāng)溫度達(dá)到

1500°C,最高均勻溫場(chǎng)中心偏離爐子幾何尺寸中心沿軸線方向不超過 20mm,并有20mm

長(zhǎng)、±1C的均勻溫場(chǎng)。

3.3.5熱電偶熱電退火裝置一套。

3.3.6千分尺、米尺等。

3.3.7參考端恒溫器，恒溫器內(nèi)溫度為 (0±0.1) C。

338 其他輔助設(shè)備如控溫設(shè)備、熱電偶焊接裝置、冰柜、電爐等。

4檢定方法

4.1外觀檢查應(yīng)符合本規(guī)程第 2條要求。

4.2檢定前的清洗和退火。

4.2.1將使用中的熱電偶卷成直徑不小于 80mm的圓圈放入約30%（容積比）的化學(xué)純

鹽酸溶液中浸漬1h或煮沸15min,取出后用蒸餾水煮沸數(shù)次清除酸性。 再將熱電偶懸掛在

帶有鉑鉤的支架上，鉑銠10-鉑、鉑銠13-鉑熱電偶通入10.5A電流，鉑銠30-鉑銠6熱電偶通入11A電流，用化學(xué)純的硼砂接觸電極上端，使硼砂熔化順電極流下，除去電極上的

污垢，然后再用蒸餾水煮數(shù)次清除硼砂。

將清洗后的熱電偶懸掛在支架上， 鉑銠10-鉑、鉑銠13-鉑熱電偶通入10.5A電流,

鉑銠30-鉑銠6熱電偶通入11A電流，通火1h，退火時(shí)兩電極夾角應(yīng)盡量小。

4.2.2新制的熱電偶清洗退火時(shí)，先將偶絲放入約 30%（容積比）的化學(xué)純鹽酸溶液中浸

漬1h或煮沸15min,再用蒸餾水煮沸數(shù)次清除酸性。 然后將偶絲分別掛在帶有鉑鉤的支架

上通電退火。通電電流和退火時(shí)間按表 4規(guī)定進(jìn)行。

退火后用無水酒精浸過的脫脂棉將電極清洗理直， 穿入清潔的雙孔絕緣管中， 再焊

接熱電偶測(cè)量端。

電 極

電 流（A）

退火時(shí)間（h）

對(duì)應(yīng)亮度溫度 （C）

鉑

10.5

3

1050

鉑銠10

11.5

2

1250

鉑銠13

11.5

2

1250

鉑銠6

11.0

2

1170

鉑銠30

12.0

1.5

1250

4.2.3I級(jí)鉑銠10-鉑、鉑銠13-鉑熱電偶，需裝入退火爐中使其從測(cè)量端起不小于400mm的一段處在（1100±20）C的溫場(chǎng)中退火3h。

4.3捆扎和裝爐

4.3.1用鉑絲或鉑銠絲將標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和被檢熱電偶捆扎成束，每束熱電偶總數(shù)包括標(biāo)準(zhǔn)

在內(nèi)不超過5支，并將各測(cè)量端用直徑為 0.2?0.3mm的清潔鉑絲或鉑銠絲捆扎在一起 （扎

2?3圈），同軸置于檢定爐最高溫處。

4.3.2標(biāo)準(zhǔn)熱電偶與被檢熱電偶的參考端對(duì)鉑銠10-鉑、鉑銠13-鉑熱電偶應(yīng)插在同一冰點(diǎn)恒溫器內(nèi)，插入深度相同，約為 100?150mm;對(duì)鉑銠30-鉑銠6熱電偶可置于0?

40C的同一恒溫器內(nèi)。

4.4鉑銠10-鉑熱電偶的檢定在鋅凝固點(diǎn) (419.527C)，鋁凝固點(diǎn)(660.323C)和銅凝固

點(diǎn)(1084.62C)3個(gè)點(diǎn)進(jìn)行；鉑銠13-鉑熱電偶的檢定在鋅、鋁、銀凝固點(diǎn) (961.78C)和銅4

個(gè)點(diǎn)進(jìn)行；鉑銠30-鉑銠6熱電偶的檢定在1100C、1300C和1500C3個(gè)點(diǎn)進(jìn)行，測(cè)量時(shí)爐溫偏離檢定點(diǎn)溫度不得超過 10C。

4.5檢定方法可采用雙極比較法或同名極比較法

4.5.1雙極比較法

雙極比較法是最基本的比較檢定方法，適用于各種型號(hào)熱電偶的檢定，其檢定原理

圖如圖1所示。檢定時(shí)，把爐溫升到預(yù)定的檢定點(diǎn)時(shí)，保持?jǐn)?shù)分鐘，使熱電偶的測(cè)量端達(dá)到熱平衡后再開始測(cè)量，測(cè)量順序?yàn)椋?/p>

標(biāo)準(zhǔn)t被檢1t被檢2t被檢3t被檢4

標(biāo)準(zhǔn)J被檢1J被檢2J被檢3J被檢4

圖1雙極比較法檢定原理示意圖

檢定I級(jí)鉑銠10-鉑、鉑銠13-鉑熱電偶、H級(jí)鉑銠30-鉑銠6熱電偶，每支測(cè)量次數(shù)不少于4次；檢定H級(jí)鉑銠10-鉑、鉑銠13-鉑熱電偶與川級(jí)鉑銠30-鉑銠6熱電偶,每支測(cè)量次數(shù)不少于2次，整個(gè)測(cè)量過程中爐溫變化不得超過0.5C。

4.5.2同名極比較法

該方法適用于同型號(hào)熱電偶的檢定，其檢定原理圖如圖2所示。

圖2 同名極法檢定原理示意圖

在圖2線路中，被檢熱電偶的電極與電測(cè)儀器的“+”端相接，標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的電

極與電測(cè)儀器的“-”端相接，整個(gè)測(cè)量過程中爐溫變化不得超過 5C。測(cè)量每組電極的熱

電動(dòng)勢(shì)I級(jí)鉑銠10-鉑、鉑銠13-鉑熱電偶、n級(jí)鉑銠30-鉑銠6熱電偶不少于4次；n級(jí)鉑銠10-鉑、鉑銠13-鉑熱電偶和川級(jí)鉑銠30-鉑銠6熱電偶不少于2次。

4.5.3I級(jí)鉑銠10-鉑、鉑銠13-鉑熱電偶完成各檢定點(diǎn)的第一組測(cè)量后將熱電偶取出，

重新捆扎裝爐檢定，以測(cè)得各檢定點(diǎn)上的每二組數(shù)值。兩次測(cè)量值的差不應(yīng)超出 4小/。如

超出應(yīng)繼續(xù)再檢，選其連續(xù)兩組測(cè)量值之差不超過 4小/的算術(shù)平均值作為檢定結(jié)果。

4.5.4n級(jí)鉑銠30-鉑銠6熱電偶完成各檢定點(diǎn)的第一組測(cè)量后將熱電偶取出，重新捆

扎裝爐檢定，以測(cè)得各檢定點(diǎn)上的第二組數(shù)值。兩次測(cè)量的差不應(yīng)超出 8訓(xùn)。如超出應(yīng)繼

續(xù)再檢，選其連續(xù)兩次測(cè)量值的差不超過 8兇的算術(shù)平均值作為檢定結(jié)果。

5檢定結(jié)果處理和檢定周期

5.1用雙極比較法檢定時(shí)，被檢熱電偶在各檢定點(diǎn)上的熱電動(dòng)熱 呂被可用下式計(jì)算:

(1)

式中

――檢定時(shí)被檢熱電偶測(cè)得的熱電動(dòng)勢(shì)算術(shù)平均值；

Et標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)熱電偶證書上給出的熱電動(dòng)勢(shì)值；

――檢定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)熱電偶測(cè)得的熱電動(dòng)勢(shì)算術(shù)平均值。

5.2

用同名級(jí)比較法檢定時(shí)，被檢熱電偶在各檢定點(diǎn)上的熱電動(dòng)勢(shì)

E被可用下式計(jì)算：

⑵

式中

――被檢熱電偶正極與標(biāo)準(zhǔn)熱電偶正極在

t溫度點(diǎn)比較時(shí)測(cè)得的熱電動(dòng)勢(shì)算

術(shù)平

均值；

被檢熱電偶負(fù)極與標(biāo)準(zhǔn)熱電偶負(fù)極在

t溫度點(diǎn)比較時(shí)測(cè)得的熱電動(dòng)勢(shì)算

術(shù)平均值。

5.3 計(jì)算被檢熱電偶熱電動(dòng)熱 Et被與通用熱電偶分度表 E分偏差值換算成的溫差厶t可用

下式計(jì)算：

⑶式中 S(t)――熱電偶的微分熱電動(dòng)勢(shì)值(兇/C)。

例1 檢定n級(jí)工作用鉑銠13-鉑熱電偶，在鋅點(diǎn)附近測(cè)得以下數(shù)值，判斷該被

檢熱電偶在鋅點(diǎn)是否合格。

=3.630mV

=3.608mV

查標(biāo)準(zhǔn)熱電偶證書得

E鋅標(biāo)=3.603mV把以上數(shù)據(jù)代入式(1)得

E鋅被=3.630＋(3.603－3.608)=3.625mV

查鉑銠13-鉑熱電偶的E(t)分度表得

E鋅分=3.611mV

查鉑銠13-鉑熱電偶的S(t)微分熱電勢(shì)表得

S鋅=0.01048mV/C

則

該熱電偶在鋅點(diǎn)符合n級(jí)示值允許誤差。

例2 檢定川級(jí)工作用鉑銠 30-鉑銠6熱電偶，在1500C點(diǎn)測(cè)得以下數(shù)值，判

斷該熱電偶在1500C點(diǎn)是否合格。

=－0.067mV

=－0.032mV

查標(biāo)準(zhǔn)熱電偶證書得

E1500c標(biāo)=10.112mV

把以上數(shù)據(jù)代入式(2)得

E1500《被=10.112mV+[—0.067mV—(-0.032mV)]=10.077mV查鉑銠30-鉑銠6熱電偶E(t)分度表得

E1500^分=10.099mV

查鉑銠30-鉑銠6熱電偶S(t)微分熱電勢(shì)得

S1500c=0.01156mV/c

則

該被檢熱電偶在1500C點(diǎn)符合川級(jí)示值允許誤差。

5.4經(jīng)檢定后符合本規(guī)程各項(xiàng)技術(shù)要求的熱電偶發(fā)給檢定證書，不符合本規(guī)程要求的熱電偶發(fā)給檢定結(jié)果通知書。

5.5使用中的熱電偶檢定周期，1級(jí)鉑銠10-鉑、鉑銠13-鉑熱電偶和n級(jí)鉑銠30-鉑銠6熱電偶一般不超過1年；n級(jí)鉑銠10-鉑、鉑銠13-鉑熱電偶和川級(jí)鉑銠30-鉑銠6熱電偶一般不超過半年。

附錄A

鉑銠10-鉑熱電偶整百度和檢定點(diǎn)的

熱電動(dòng)勢(shì)值及微分熱電動(dòng)勢(shì)值

t(C)

E(mV)

sgv/C)

t(C)

E(mV)

Sgv/C)

t(C)

E(mV)

S(兇/C)

300

2.323

9.13

660.323

5.860

10.40

1100

10.757

11.84

400

3.259

9.57

700

6.275

10.53

1200

11.951

12.03

419.527

3.447

9.64

800

7.345

10.87

1300

13.159

12.13

500

4.233

9.90

900

8.449

11.21

1400

14.373

12.13

600

5.239

10.21

1000

9.587

11.54

1500

15.582

12.04

630.630

5.553

10.30

1084.62

10.575

11.80

1600

16.777

11.85

附錄B

鉑銠13-鉑熱電偶整百度和檢定點(diǎn)的

熱電動(dòng)勢(shì)值及微分熱電動(dòng)勢(shì)值

t(C)

E(mV)

Sgv/C)

t(C)

E(mV)

Sgv/C)

t(C)

E(mV)

S(兇/C)

300

2.401

9.74

700

6.743

11.83

1200

13.228

13.92

400

3.408

10.37

800

7.950

12.31

1300

14.629

14.08

419.527

3.611

10.48

900

9.205

12.79

1400

16.040

14.13

500

4.471

10.89

961.78

10.003

13.07

1500

17.451

14.06

600

5.583

11.36

1000

10.506

13.23

1600

18.849

13.88

630.630

5.933

11.50

1084.62

11.640

13.58

660.323

6.277

11.64

1100

11.850

13.63

附錄C

鉑銠30-鉑銠6熱電偶整百度熱電動(dòng)勢(shì)值

及微分熱電動(dòng)勢(shì)值

t(C)

E(mV)

S(兇/C)

t(C)

E(mV)

Sgv/C)

t(C)

E(mV)

S(兇/C)

6