JJG75-95標準鉑銠10-鉑熱電偶檢定規(guī)程

1、標準鉑銠10-鉑熱電偶檢定規(guī)程Verification Regulation of the Standard Platinum-10%RhodiumPlatium ThermocoupleJJG 7595代替JJG 7582 本檢定規(guī)程經(jīng)國家技術(shù)監(jiān)督局于1995年7月5日批準，并自1995年12月1日起施行。 歸口單位：中國計量科學研究院 起草單位：中國計量科學研究院 本規(guī)程技術(shù)條文由起草單位負責解釋。 本規(guī)程主要起草人：鄭 芳(中國計量科學研究院)目 次一 概述二 技術(shù)要求三 檢定儀器、設(shè)備和條件四 檢定方法五 檢定結(jié)果的處理和檢定周期附錄1 3001100溫區(qū)內(nèi)標準熱電偶熱電動勢E(t)和

2、溫度t之間關(guān)系的計算方法附錄2 鉑銠10-鉑熱電偶(S型)參考函數(shù)Er(t)表附錄3 檢定記錄和檢定證書背面格式 1.雙極比較法檢定記錄 2.同名極比較法檢定記錄 3.標準熱電偶檢定結(jié)果整理表 4.標準鉑銠10-鉑熱電偶檢定證書背面格式標準鉑銠10-鉑熱電偶檢定規(guī)程 本規(guī)程適用于新制造和使用中的一等、二等標準鉑銠10-鉑熱電偶的檢定。一 概 述 一、二等標準鉑銠10-鉑熱電偶是熱電偶系列中準確度較高，物理、化學性能良好，在高溫下有很好的抗氧化性能，熱電動勢的穩(wěn)定性和復現(xiàn)性很好的熱電偶。因此，它作為標準計量器具，在419.5271084.62溫區(qū)用于溫度量值傳遞，也用于該溫區(qū)內(nèi)精密測溫。二 技

3、術(shù) 要 求1 一、二等標準鉑銠10-鉑熱電偶(以下簡稱標準熱電偶)，它的正極(SP)為含銠10%的鉑銠合金，負極(SN)為純鉑。2 新制標準熱電偶的電極直徑為0.50.015mm，長度不小于1000mm，使用中的標準熱電偶的電極長度不小于900mm。3 新制標準熱電偶，電極的線徑應均勻，表面平滑、光潔，測量端的焊接點圓滑、端正、光亮、直徑為1.11.3mm的球狀。使用中的標準熱電偶，允許電極稍有彎曲，表面略有暗色，但電極上不允許有焊點、裂痕及明顯縮徑。4 標準熱電偶測量端溫度在銅點(1084.62)、鋁點(660.323)或銻點(630.63)及鋅點(419.527)，參考端溫度為0時，其熱電

4、動勢應滿足如下要求：E(tCu)10.5750.015mVE(tAl)5.8600.37E(tCu)10.5750.005mVE(tSb)5.5530.37E(tCu)10.5750.005mVE(tZn)3.4470.18E(tCu)10.5750.005mV5 標準熱電偶的穩(wěn)定性，由其銅點的熱電動勢變化決定。對一、二等標準熱電偶，新制造的分別不大于3、5V，使用中的分別不大于5、10V。6 經(jīng)常使用的標準熱電偶，為保證量值準確可靠，應根據(jù)使用情況進行必要的監(jiān)督性校驗。 監(jiān)督性校驗是以高一等級或不經(jīng)常使用的同等級熱電偶作標準器，其合格與否由銅點上測得的熱電動勢與證書中給出的熱電動勢的差值決定

5、。對一、二等標準熱電偶，其值分別不大于4、7V。7 標準熱電偶必須套上清潔的不污染熱電偶的雙孔絕緣管，此管外徑34mm，孔徑0.81.0mm，長度500550mm。標準熱電偶平時應放在無污染、不受機械應力的條件下保存。三 檢定儀器、設(shè)備和條件8 檢定標準熱電偶應具備的儀器、設(shè)備和實驗室條件8.1 比被檢熱電偶高一等級的標準熱電偶24支。8.2 測量熱電偶熱電動勢的儀器及輔助設(shè)備可以是自動或手動的。 檢定一等標準熱電偶時，需配備測量準確度不低于1104、分辨力不低于0.1V的電測設(shè)備。 檢定二等標準熱電偶時，需配備測量準確度不低于2104、分辨力不低于1V的電測設(shè)備。8.3 比較法分度爐。爐長約

6、600mm，爐內(nèi)最高溫度點偏離爐中心不得超過20mm，在爐溫最高點20mm內(nèi)，溫度梯度0.4cm。 分度爐帶有溫度調(diào)整和控制設(shè)備，可采用手動或自動方法調(diào)控，在各分度點的測量過程中，控制爐溫有一個恒定的變化率，其值0.1min。8.4 退火爐。當爐溫達到1100時，應具有溫度為110020的均勻溫場，溫場的長度不小于400mm，溫場的一端距爐口不大于100mm。8.5 熱電偶轉(zhuǎn)換開關(guān)，寄生電勢0.4V。8.6 冰點恒溫器。插入冰點恒溫器中的所有熱電偶的參考端和銅導線的接點相互溫差0.05。8.7 熱電偶通電退火裝置。該裝置使熱電偶在通電退火時不受周圍氣流的影響，該裝置配備的交流電流表，其準確度不

7、低于0.5級、量程為020A。8.8 熱電偶測量端焊接裝置，焊接時對熱電偶無污染。8.9 檢定熱電偶的實驗室環(huán)境條件應滿足所用儀器、設(shè)備的各項要求。四 檢 定 方 法9 根據(jù)本規(guī)程第2、3、7條的要求，對被檢熱電偶進行外觀檢查10 被檢熱電偶分度前的準備10.1 新制熱電偶的清洗、退火和穩(wěn)定性檢查10.1.1 將鉑絲和鉑銠10絲各剪成不小于2.02m長的一段，卷成直徑不小于80mm的圓圈，浸入約30%(按容積)化學純的鹽酸或硝酸溶液中，常溫下浸漬1h或煮沸15min，此后用蒸餾水清除酸性。10.1.2 清洗過的熱電偶絲掛在通電退火裝置中退火。鉑銠10絲退火溫度為1400(亮溫為1250，通入電

8、流11.5A)，退火時間為2h。鉑絲退火溫度為1100(亮溫為1000，通入電流10.5A)，退火時間為3h。此后將絲從中間剪斷，把鉑絲和鉑銠10絲穿入一支清潔的雙孔絕緣管中，在剪斷處焊接成熱電偶測量端。10.1.3 將熱電偶放入退火爐中，使其從測量端起不小于400mm長的一段處在110020的溫場內(nèi)退火4h，此后在銅點測量其熱電動勢，接著再退火4h并在銅點測量其熱電動勢，兩次熱電動勢的差值即為該熱電偶的穩(wěn)定性。10.2 使用中的標準熱電偶的清洗和退火10.2.1 使用中的標準熱電偶，清洗前先去掉熱電偶上的絕緣管，按照10.1.1進行清洗。10.2.2 把熱電偶掛在通電退火裝置中，通入10.5

9、A電流，使其灼熱到1100，用化學純硼砂小塊接觸電極上端，硼砂熔化后順電極流下，清洗電極上的污垢，清洗23次后，在蒸餾水中煮沸數(shù)次，徹底除凈電極上的硼砂。10.2.3 清洗過的熱電偶掛在通電退火裝置中，通入10.5A電流，使其在1100下退火1h。退火時兩電極夾角應盡量小。 退火后，熱電偶套上有正負標志的雙孔絕緣管，放入退火爐中，使其從測量端起不小于400mm長的一段處在110020的溫場下退火2h。11 被檢熱電偶采用比較法分度，比較法可具體分為雙極法、同名極法和微差法。11.1 捆扎和裝爐 標準和被檢熱電偶用鉑絲捆扎成一束，總數(shù)不超過5支。 用雙極法和同名極法分度時，需用0.10.3mm清

10、潔鉑絲把熱電偶的測量端捆扎在一起，測量端應處于同一平面且相互間接觸良好，測量端之外的電極不應互相接觸。 用微差法分度時，熱電偶的測量端應處于同一平面且互相之間盡量靠近，但不應接觸。 捆扎好的熱電偶束同軸地置于分度爐內(nèi)，測量端置于溫度最高處。11.2 熱電偶的參考端應插在同一冰點恒溫器內(nèi)，插入深度相同，約為100150mm。11.3 分度 被檢熱電偶在鋅(419.527)、鋁(660.323)、或銻(630.63)、銅(1084.62)三個固定點溫度附近分度，分度時爐溫偏離固定點不超過5。分度二等標準熱電偶時，需用一支一等標準熱電偶作為標準器；分度一等標準熱電偶時，需用兩支標準組熱電偶作為標準器

11、。11.3.1 雙極法分度 雙極法是最基本的比較分度法，適用于分度各種型號的熱電偶，其分度原理如圖1所示。分度時，把爐溫升到預定的分度點，保持數(shù)分鐘，使熱電偶的測量端達到熱平衡，當觀測到爐溫變化小于0.1min時，即可開始測量。圖1 雙極法分度原理圖 分度二等標準熱電偶時，讀數(shù)順序如下：標被1被2被3被4 標被1被2被3被4 分度一等標準熱電偶時，讀數(shù)順序如下：標1被1被2被3標2 標1被1被2被3標2 每支熱電偶的讀數(shù)不少于1次。11.3.2 同名極法分度 該方法適用于同型號熱電偶的分度，其分度原理如圖2所示。分度時被檢熱電偶的電極接測量儀器的“”端子，標準熱電偶的電極接測量儀器的“”端子。

12、在整個測量過程中，爐溫變化不大于5，測量每組電極的熱電動勢不小于2次。圖2 同名極法分度原理圖11.3.3 微差法分度 該方法適用于同型號熱電偶的分度，其分度原理如圖3所示。它的特點是一次測出標準和被檢熱電偶的熱電動勢的差值。分度時把標準和被檢熱電偶的負極在參考端短接，被檢熱電偶的正極接測量儀器“”端子，標準熱電偶正極接測量儀器“”端子。在整個測量過程中，爐溫變化不大于5，每支熱電偶的讀數(shù)不少于2次。圖3 微差法分度原理圖 每支被檢熱電偶至少分度兩次。第一次分度后，將熱電偶從爐內(nèi)取出，解開測量端重新捆扎、裝爐，進行第二次分度。五 檢定結(jié)果的處理和檢定周期12 用比較法分度熱電偶時，被檢熱電偶在

13、各固定點上的熱電動勢E被(t)采用下式進行計算：E被(t)E標準(t)e(t) (1)式中 E標準(t)標準熱電偶證書中固定點上的熱電動勢，mV;e(t)分度時測得的被檢熱電偶和標準熱電偶的熱電動勢平均值的差值，mV。雙極法分度時： (2)式中 分度時測得的被檢熱電偶的熱電動勢的平均值，mV； 分度時測得的標準熱電偶的熱電動勢的平均值，mV。同名極法分度時： (3)式中 分度時測得的被檢和標準熱電偶正極產(chǎn)生的熱電動勢的平均值，mV； 分度時測得的被檢和標準熱電偶負極產(chǎn)生的熱電動勢的平均值，mV。 微差法分度時，e(t)是直接測量得到的平均值。 例1 用雙極法分度時，在鋅點附近測得熱電動勢的平均

14、值為： (tZn)3.455mV (tZn)3.453mVe(tZn)(tZn)(tZn)3.4553.4530.002(mV) 由標準熱電偶證書中查得：E標證(tZn)3.444mV所以：E被(tZn)E標證(tZn)e(tZn)3.4440.0023.446(mV) 例2 用同名極法分度時，在銻點附近測得熱電動勢的平均值為：(tSb)0.002mV (tSb)0.002mVe(tSb)(tSb)(tSb)0.002(0.002)0.004(mV) 由標準熱電偶證書中查得：E標證(tSb)5.548mV所以：E被(tSb)E標證(tSb)e(tSb)5.5480.0045.552(mV) 例

15、3 用微差法分度時，在銅點附近測得熱電動勢的平均值為：e(tCu)0.010mV 由標準熱電偶證書中查得：E標證(tCu)10.567mV所以：E被(tCu)E標證(tCu)e(tCu)10.5670.01010.577(mV)13 被檢熱電偶兩次分度結(jié)果的差值，對一、二等標準熱電偶在各分度點上分別不應大于3V、4V，并取兩次分度結(jié)果的平均值作為最后分度結(jié)果。14 分度一等標準熱電偶時，被檢熱電偶用1號標準熱電偶分度得到的熱電動勢為(t)，同時用2號標準熱電偶分度得到的熱電動勢為(t)，當二者差值不大于3V時，取其平均值作為一次分度結(jié)果。15 經(jīng)檢定，符合本規(guī)程要求的標準熱電偶，發(fā)給檢定證書。

16、證書中給出的熱電動勢值的有效數(shù)字為：一等標準熱電偶給出小數(shù)點后四位數(shù)，二等標準熱電偶給出小數(shù)點后三位數(shù)。對不符合本規(guī)程要求的標準熱電偶，發(fā)給檢定結(jié)果通知書。16 標準熱電偶的檢定周期為1年。下次送檢時必須攜帶原檢定證書，否則不作標準熱電偶檢定。附 錄 13001100溫區(qū)內(nèi)標準熱電偶熱電動勢E(t)和溫度t之間關(guān)系的計算方法 標準熱電偶用比較法在三個固定點分度后，借助S型熱電偶參考函數(shù)表和一個差值函數(shù)，可以計算出3001100溫區(qū)內(nèi)標準熱電偶的熱電動勢E(t)和溫度t之間的關(guān)系。E(t)Er(t)e(t) (1)e(t)abtct2 (2)式中，Er(t)是S型熱電偶參考函數(shù)表中溫度為t時的熱

17、電動勢；e(t)是標準熱電偶的熱電動勢E(t)和S型熱電偶參考函數(shù)表中的熱電動勢Er(t)的差值；常數(shù)a、b、c是由在三個固定點分度后得到的三個差值e(tZn)、e(tAl)或e(tSb)和e(tCu)通過式(2)計算出來的。 如果選擇鋅、鋁和銅三個固定點分度，那么： a4.47201e(tZn)4.45367e(tAl)0.e(tCu) b0.e(tZn)0.e(tAl)0.e(tCu) c6.24408106e(tZn)9.78770106e(tAl)3.54362106e(tCu) 如果選擇鋅、銻和銅三個固定點分度，那么： a4.87164e(tZn)4.74785e(tSb)0.e(t

18、Cu) b0.e(tZn)0.e(tSb)0.e(tCu) c7.12235106e(tZn)0.43420106e(tSb)3.31186106e(tCu)附 錄 2鉑銠10-鉑熱電偶(S型)參考函數(shù)Er(t)表EVt900123456789t90502365040194199203207211215219224228232403015015515916416817317718118819030201031081131171221271321361411462010535863687378838893981000511162127323742480續(xù)表EVt900123456789t9000

19、511162227333844500105561677278849095101107102011311912513113714314915516116720301731791851911972042102162222293040235241248254260267273280286292405029930531231932533233834535235850603653723783853923994054124194266070433440446453460467474481488495708050250951652353053854555255956680905735805885956026

20、09617624631639901006466536616686756836906987057131001107207277357437507587657737807881101207958038118188268348418498578651201308728808888969039119199279359421301409509589669749829909981 0061 0131 0211401501 0291 0371 0451 0531 0611 0691 0771 0851 0941 1021501601 1101 1181 1261 1341 1421 1501 1581 16

21、71 1751 1831601701 1911 1991 2071 2161 2241 2321 2401 2491 2571 2651701801 2731 2821 2901 2981 3071 3151 3231 3321 3401 3481801901 3571 3651 3731 3821 3901 3991 4071 4151 4241 4321902001 4411 4491 4581 4661 4751 4831 4921 5001 5091 5172002101 5261 5341 5431 5511 5601 5691 5771 5861 5941 6032102201 6

22、121 6201 6291 6381 6461 6551 6631 6721 6811 6902202301 6981 7071 7161 7241 7331 7421 7511 7591 7681 7772302401 7861 7941 8031 8121 8211 8291 8381 8471 8561 8652402501 8741 8821 8911 9001 9091 9181 9271 9361 9441 9532502601 9621 9711 9801 9891 9982 0072 0162 0252 0342 0432602702 0522 0612 0702 0782 0

23、872 0962 1052 1142 1232 1322702802 1412 1512 1602 1692 1782 1872 1962 2052 2142 2232802902 2322 2412 2502 2592 2682 2772 2872 2962 3052 3142903002 3232 3322 3412 3502 3602 3692 3782 3872 3962 4053003102 4152 4242 4332 4422 4512 4612 4702 4792 4882 4973103202 5072 5162 5252 5342 5442 5532 5622 5712 5

24、812 5903203302 5992 6092 6182 6272 6362 6462 6552 6642 6742 6833303402 6922 7022 7112 7202 7302 7392 7482 7582 7672 7763403502 7862 7952 8052 8142 8232 8332 8422 8512 8612 8703503602 8802 8892 8992 9082 9172 9272 9362 9462 9552 9653603702 9742 9832 9933 0023 0123 0213 0313 0403 0503 0593703803 0693

25、0783 0883 0973 1073 1163 1263 1353 1453 1543803903 1643 1733 1833 1923 2023 2123 2213 2313 2403 2503904003 2593 2693 2793 2883 2983 3073 3173 3263 3363 3464004103 3553 3653 3743 3843 3943 4033 4133 4233 4323 4424104203 4513 4613 4713 4803 4903 5003 5093 5193 5293 5384204303 5483 5583 5673 5773 5873

26、5963 6063 6163 6263 6354304403 6453 6553 6643 6743 6843 6943 7033 7133 7233 7324404503 7423 7523 7623 7713 7813 7913 8013 8103 8203 8304504603 8403 8503 8593 8693 8793 8893 8983 9083 9183 9284604703 9383 9473 9573 9673 9773 9873 9974 0064 0164 0264704804 0364 0464 0564 0654 0754 0854 0954 1054 1154

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