GB T 16701-2010 贵金属、廉金属热电偶丝热电动势 测量方法.pdf
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1、每菌ICS 17.200.20 N 05 国家标准国春日民中华人GB/T 16701-2010 1996 ,GB/T 16701. 2- 1996 代替GB/T16701. 1 贵金属、廉金属热电偶丝热电动势测量方法Methods for measuring the thermoelectric force of noble metal and base metal thermocouple wires 2011-05-01实施2010-12-01发布发布中华人民共和国国家质量监督检验检茂总局中国国家标准化管理委员会数量号!捻c9GB/T 16701-2010 目Ij1=1 本标准代替GB/T
2、16701. 1 1996(热电偶材料试验方法第1部分:贵金属热电偶丝热电动势测量方法和GB/T16701. 2 1996(热电偶材料试验方法第2部分:廉金属热电偶丝热电功势测量方法。本标准与GB/T16701. 1 -1996和GB/T16701. 2-1996相比,除了编辑、文字、格式上的修订外,其主要变化如下:增加了比较法的术语和定义;-一删除了有关测试数据记录表的附录。在贵金属热电偶丝热电动势测量方法方面:一-测量温度范围为300.C1 600 .C; -一测量温度点中以铝凝同点(660.323.C)代替锦凝罔点(630.63.C);一一-B型偶丝的检测温度点修改为:1100 .C、1
3、300 .C、1500 .C; 一一一增加了S、R、B型标准级偶丝检测温度点并在标准器的选择上进行了相应的规定;-将高温管形检定炉炉长修改为600mm,对后面装炉中规定的B型热电偶丝插入深度修改为300 mm; 增加了S、R型和B型标准级偶丝的稳定度退火时间和温度。在廉金属热电偶丝热电动势测量方法方面:只才参考纯铅丝的要求修改为其在o.C 100 .C温度范围内的平均电阻温度系数值应注0.003920; 一一管状检定炉的轴向温场修改为最高均匀温场中心与检定炉的几何中心沿轴线上偏离不应超过10 mm,并增加了径向温场的规定;一增加了检测I级偶丝应采用等级不低于一等的标准铅错10-铅热电偶的要求;
4、-一在捆扎的要求中取消了对支数的规定,修改为:包括标准在内捆扎成束的热电偶总数应以满足管形检定炉的尺寸和对温场的规定要求为宜。本标准的附录A和附录B为资料性附录。本标准由机械工业联合会提出。本标准由全国仪表功能材料标准化技术委员会(SAC/TC419)归口。本标准负责起草单位:重庆仪表材料研究所。本标准参加起草单位:宁波奥崎自动化仪表设备有限公司、中国测试技术研究院、绍兴春晖自动化仪表有限公司、昆山万通仪表材料有限公司、重庆川仪十七厂有限公司、重庆川仪自动化股份有限公司金属功能材料分公司、常州市璐城伟业合金厂、江苏华鑫含金有限公司、乐清市华东仪表厂、安徽鑫国仪表有限公司、安徽天康(集团)股份有
5、限公司、安徽蓝德集团股份有限公司、甘肃白银西北铜加工有限责任公司、辽宁省计量科学研究院、上海嘉细电子科技有限公司、昆明大方自动控制科技有限公司、德州群力合金材料有限公司。本标准主要起草人:吴承汕、唐锐、何伦英、孙炯、付志勇、邹华、余大才、康文捷、万伟建、王伯伟、袁勤华、吴兴华、潘百来、周步余、殷成楼、杨永刚、侯素兰、王沁、李福洪、张力群。本标准所代替标准的历次版本发布情况为z- -GB/T 16701. 1一1996;GB/T16701. 2-1996。I C/T 16701-2010 1 范围贵金属、廉金属热电偶丝热电动势测量方法本标准规定了用比较法测量贵金属和廉金属热电偶丝热电动势的方法。
6、本标准适用于分度号为S、R和B的贵金属热电偶丝(以下简称S型、R型和B型热电偶丝)在300 oCl 600 oC各段温度范围内的热电动势测量以及分度号为K、T、E,J和N的廉金属热电偶丝(以下简称K型、T型、E型、J型、N型热电偶丝)在一196oC 1 200 oC各段温度范围内的热电动势测量。对于其他类型的贵金属、廉金属热电偶丝亦可参照采用。本标准不适用于铠装热电偶材料的热电动势的测量。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些
7、文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB/T 1598 铅姥10铀热电偶丝、铀姥13铀热电偶丝、铀姥30-铅姥6热电偶丝GB/T 2614 镇锚镇硅热电偶丝GB/T 2903 铜-铜媒(康铜)热电偶丝GB/T 4993 镇铅-铜镰(康铜)热电偶丝GB/T 4994 铁-铜镇(康铜)热电偶丝GB/T 17615 镇锚硅-锦硅镜热电偶丝JB/T 6819.2 仪表材料术语:测温材料3 术语JB/T 6819.2确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1 允差tolerance 当热电偶的参考端温度为ooC而测量端温度为某一设定温度时,所测得的实际热电动势-温度关系偏离
8、分度表在该温度点标称值的最大允许范围。3.2 比较法compare test methods 在恒定的温度内,用标准器的指示值与被测热电偶的指示值进行比较来确定被测热电偶的实际值。4 方法原理4. 1 双极比较法双极比较法的连接线路如图1、图2所示:1 GB/T 16701-2010 接电浏仪器2 5 4 2 1一一标准热电偶;2一-一被视热电偶;3-一检定炉;一参考端恒温器;5-转换开关。4一双极比较法接线示意图(高温部分)图1接电测仪器十一4 直流电源;2 多点转换开关;3一变阻器;4一毫安表;5 标准电阻;6 冰点器;7 恒温槽;8 热电偶参考端;9一一热电偶测量端;10 标准温度计。1
9、 双极比较法接线示意图(低温部分)同名极比较法同名极比较法的连接线路如图3所示:图24.2 2 GB/T 16701-2010 接电测仪器2 6 8 4 1 标准热电偶;2 被测热电偶;3一-一检定炉;4一一-参考端恒温器;转换开关;6 转向开关。气U同名极比较法接线示意图单极比较法将被检热电偶丝与参考钊丝焊在一起,与标准器进行比较,测量正极对销与铅对负极的热电势值。连接线路如图4所示:固34.3 3 6 5 4 1 标准热电偶;2二-参考锦丝;3一-被测热电偶丝;检定炉55 参考端恒温器;转换开关。A斗A6一一单极比较法接线示意图图43 贵金属热电偶丝测量测量方法采用双极比较法或同名极比较法
10、。它们的测量结果具有同等效力。5.2 测量温度点S型、R型和B型的热电偶丝,其测量温度如表I所示:5 5. 1 G/T 16701-2010 表1贵金属热电偶丝测量温度点允差测量温度点分度号等级。CS 标准级(-二等)、I级、E级419.527、660.323、1084.62 R 标准级(一、二等)、I级、E级419.527、660.323、961.78、1084. 62 卜一二十-一-一一标准级1 100、1300、1500 B E级、皿级1 100、1300、1500 5.3 允差由贵金属热电偶丝构成的热电偶,当参考端温度为ooC时,其允差应符合GB/T1598的规定。5.4 测量仪器、设
11、备测量仪器和设备应满足下列要求:a) 标准器:标准器的应择应不低于表2的规定;表2贵金属热电偶丝允差等级与标准器的选用要求分度号允差等级选用的标准器一等标准组铅佬10-钥热电偶S 二一一-一一二等、I级、E级一等标准钊佬10-铅热电偶一等标准组钳佬10-铅热电偶或标准组销佬13-钊热电偶R 一一十一一一一一二一一二等、I级、E级l 佬10或一等阳错13铅叫一等高一等级的标准铅佬30-铅姥6热电偶B 二等、E级等标准销佬30铅姥6热电偶E级等标准钳佬30销佬6热电偶b) 电测仪器:准确度不低于0.01级低电势直流电位差计及其相应的配套装置,或同等准确度的其他电测仪器;c) 多点转换开关:寄生电势
12、应小于0.4/LV;d) 参考端恒温器:般用冰点来实现,Ooc恒温器深度应不小于200mm,工作区域温度变化不得大于0.1oC; c) 检定炉:管形检定炉:炉长约600mm,常用最高温度为1200oC,温度最高区域偏离炉中心不得超过20 mm,并有不小于20mm、温度差不大于1oC的均匀温场;高温管形检定炉:炉长约600mm,常用最高温度为1600 oC,温度最高区域偏离炉中心不得超过20mm,并有不小于20mm、温度差不大于1oC的均匀温场;f) 退火炉:炉长约1000mm,常用最高温度为1100 oC时应有土200C的均匀温场,均匀温场的长度应大于400mm,均匀温场一端离炉口应小于100
13、mmo 5.5 试样及其制备5.5.1 试样要求试样长度为800mml 200 mm。5.5.2 清洗将试样放入30%50%(按容积比)的盐酸或硝酸溶液中,煮沸15min或浸泡1h,取出后用蒸馆水煮沸数次,直至清除试样上的酸液为止。4 GB/T 16701-2010 5.5.3 退火5.5.3.1 通电退火将偶丝悬挂在退火架上通电退火,退火规范:铅姥10合金丝及铅姥13含金丝退火温度为1100 .C (直径为0.5mm的偶丝通入电流为l1.5A,亮度温度为1250 .C),退火时间为2h。钥丝退火温度为1100.CC直径为0.5mm的偶丝通入电流为10.5A,亮度温度为1000 .C),退火时
14、间为3h。铅姥30合金丝退火温度为1450.CC直径为0.5mm的偶丝通入电流为12A,亮度温度为1250.C),退火时间为1.5h。铅姥6合金丝退火温度为1250 .C (直径为0.5mm的偶丝,通人电流为11八,亮度温度为1170.C),退火时间为1.5 h. 5.5.3.2 稳定性退火S型I级允差偶丝、R型I级允差偶丝和B型标准级偶丝按5.5.1规定穿上清洁的绝缘瓷管,焊接成热电偶后,放进退火炉中,试样从测量端起其100mm长一段应处在1100 .C i:20 .C均匀温场内,其中S型、R型退火时间为4h,B型退火时间为6h. 5.5.4 焊接先将jE、负极偶丝用清洁的双孔高温绝缘瓷管穿
15、好,然后将A端的两极焊成球形的测量端,球形表面层应光沾、牢阳、无划痕,其直径约为偶丝的2倍3倍。5.5.5 捆扎先将被测热电偶与标准热电偶用直径为O.3 mmO. 5 mm钊姥合金丝或钊丝捆扎成束,每束热电偶的总数(包括标准热电偶)不应超过五支,然后再用直径为O.2 mmO. 3 mm清洁钳姥丝或钊丝将其测量端捆扎在4起。捆扎时被测热电偶与标准热电偶的测量端应在同一垂直平面上。5.6 试验程序5.6.1 装炉将捆扎好的热电偶束置于管形检定炉中,使测量端处于炉轴心最高温区,插入深度约300mm. 5.6.2 热电偶参考端连接导线要求及其连接5.6.2. 1 检测时参考端不得使用补偿导线连接,应直
16、接用一卷铜导线连接。铜导线在20.C时的电阻率应不大于0.018IL1 m. 5.6.2.2 将被测热电偶与标准热电偶的参考端与测量铜导线进行可靠这接后,插入同一个参考端恒温器中,插入深度约100mm-., 120 mm.各参考端之间的温差不得超过0.1.C。5.6.2.3 在保证测量准确度的情况下,亦可采用其他方法连接。5. 7 测量5.7. 1 双极比较法5.7. 1. 1 双极比较法测量系统线路按图1规定连接。5.7. 1. 2 测量时炉温应控制在检测温度点的土5.C以内,当炉温变化每分钟不超过0.2.C时开始测量,整个测量过程炉温变化不得超过0.5.C,其测量顺序如下:标被1被2被3被
17、n标被1被2被3被nS型、R型热电偶的I级允差、标准级和B型热电偶的E级允差、标准级每支测量次数不少于阿次,S型、R型热电偶的E级允差和B型热电偶的田级允差每支测量次数不少于二次。5.7.2 同名极比较法同名极比较法测量仅适用于标准热电偶与被测热电偶为同种材料的热电偶。5 GB/T 16701-2010 5.7.2. 1 同名极比较法测量系统线路按图3规定连接。在线路中应使被测的热电极与电测仪器十端相接,当换|句开关处在正位置时,测得的组合热电动势值为正,换向开关处在负位置时,测得的组合热电动势值为负。5.7.2.2 测量时炉温应控制在检测温度点的土5oC以内,测量每组热电极的组合热电动势值对
18、于S型、R型热电偶的I级允差、标准级和B型热电偶的E级允差、标准级应不少于四次。S型、R型热电偶的E级允差和B型热电偶的三级允差应不少于二次。整个测量过程炉内温度变化不得超过5oC。5.7.2.3 S型、R型热电偶的I级允差和B型热电偶的E级允差,按表1规定的检测温度点测量完成后,作为第一次测量数值,然后从炉内取出,再按5.5.5规定重新捆扎测量端,放进检定炉中,再按上述相同的测量方法进行第二次测量,测得的数值作为第二次测量数值。其两次测量之差,S型、R型、B型热电偶在各测量温度点上应分别小于5V、6V、8V,并以两次测量的算术平均值作为测量数值。若两次测量的差值大于上述规定,应重复再测量一次
19、。作为第三次测量数值。在三组数值中选择两组不大于规定的数值的平均值作为测量数值。6 廉金属热电偶丝测量6. 1 测量方法采用双极比较法或单极比较法。6.2 测量温度点K、N、E,和T型的热电偶丝,一般测量温度点按表3规定。也可根据帘要确定其他测量点。测量温度点的顺序由低温向高温逐点升温测量。6. 3 允差由热电偶丝构成的热电偶,在规定的温度范围内,当参考端温度为ooC时,K、T、E,、N型热电偶丝的允差应分别符合GB/T2614、GB/T2903、GB/T4993、GB/T4994、GB/T17615的规定。6.4 测量仪器、设备6 测量仪器和设备的精度应满足下列要求:a) 标准器:标准铅姥1
20、0-铅热电偶(其中检测I级偶丝应采用等级不低于一等的标准铀姥10-铀热电偶); 标准铜铜媒(康铜)热电偶;标准水银温度计,可选用其他标准温度计(如标准铀电阻温度计)。b) 参考铅丝:直径为0.5mm,在ooC 100 oC温度范围内的平均电阻温度系数值应二三0.003920。c) 电测仪器:准确度不低于0.01级低电势直流电位差计及配套装置,或具有同等准确度的其他电测仪器。d) 管形检定炉:其长度约600mm,常用最高温度为1200 oC,最高均匀温场中心与检定炉的几何中心沿轴线上偏离不应超过10mmo在均匀温场长度不小于60mm,半径为14mm范围内,任意两点温差不大于1oC。e) 水槽、恒
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