JJG 576-1988 工作用钨铼热电偶检定规程.pdf
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1、ZTZTG 中华人民共和国国家计量检定规程JJG 576-1988 工作用鸽镣热电偶Working Tungsten-Rhenium Thermocouple 1988 - 05-31发布1989 - 04 -01实施国家计量局发布JJG 576-1988 工作用鸽镣热电偶检定规程Verification Regulation of Working Tungsten-Rhenium Thermocouple .C!.c-.-o.c.o.o.o.飞飞飞飞2飞飞iJJG576-1988 : 飞飞飞飞飞Eo-00CO-00.。.。-0000oJ本检定规程经国家计量局于1988年05月31日批准,并自
2、1989年04月01日起实施。归口单位:辽宁省计量局起草单位:辽宁省计量测试技术研究所本规程技术条文由起草单位负责解释JJG 576-1988 本规程主要起草人:吕政甫(辽宁省计量测试技术研究所)朱意(辽宁省计量测试技术研究所)吴子俊(辽宁省计量测试技术研究所)参加起草人:马政林(重庆仪表材料研究所)唐锐(重庆仪表材料研究所)张锦霞(北京市计量科学研究所)朱国良(北京高熔金属材料厂)王为(北京高熔金属材料厂)宋宗信(冶金部自动化研究所)祝世超(冶金部钢铁研究总院)宋琳(上海钢铁研究所)JJG 576一-1988目录技术要求(1 ) 一检定条件(2 ) (一)检定用设备(2 ) (二)检定环境和
3、条件(3 ) 三检定项目和检定方法(3 ) (一)外观检查(3 ) (二)示值检定(3 ) 四检定结果处理及检定周期(7 ) 附录1与热电偶配合使用的补偿导线的检定(8 ) 附录2窗口玻璃减弱值A的测定方法(9 ) 附录3鸽镰3-鸽锦25热电偶分度表(10)附录4鸽镰5鸽妹26热电偶分度表(18)附录5热电偶的热电动势率(塞贝克系数S)及鸽镰热电偶热电动势允许范围(26)附录6工作用鸽镰热电偶检定记录表(27)附录7检定证书背面格式。的JJG 576-1988 工作用鸽镣热电偶检定规程本规程适用于新制造和使用中的测量范围为(0 2 300)C的工作用鸽妹热电偶(以下简称热电偶)的检定。一技术要
4、求1 鸽镣3-鸽妹25热电偶的正极名义成分为含鸽97%、妹3%,负极名义成分为含鸽75%、镣25%。分度号为WRe3-WRe25。鸽妹子鸽妹26热电偶的正极名义成分为含鸽95%、悚5%,负极名义成分为含鸽74%、妹26%。分度号为WRe5-WRe26 0 2热电偶热电极的名义直径范围应为(0.20.5)mm,热电偶的长度一般不小于1500 mm。3 热电偶热电动势(在规定的温度范围内,参考端温度为OC时)的允许误差,以温度量值表示时应符合表1的规定。表1热电偶名称测量端温度(C) 允许误差(C) 鸽镰3-鸽锦25。-400:1: 4 400 -2300 :1: 1%t 鸽镰5-鸽锦260-40
5、0 :1: 4 400-2300 士1%t注:1 t为热电偶测量端温度。2 其他型号鸽妹热电偶的技术条件可参照本规程执行。4 热电偶的外观应满足下列要求:4.1 新制造热电偶的电极应直径均匀、平直、无裂纹。4.2 热电偶的测量端用氧弧焊接,焊接点应牢固,表面应光滑、无气孔、无夹杂,呈近似球状。也可用绞接的方法(负极在正极上绕5圈左右,绞接长度不超过直径的7倍)做成测量端,绞接应牢固,不应有劈裂现象。4.3 使用中的热电偶在检定时,应从测量端起剪去其发脆(晶粒长大)部分,然后重新焊接或绞接。1 (一)检定用设备5 标准器JJG 576-1988 检定条件5.1 测量范围为(0- 300) c的2
6、等标准水银温度计1套。5.2 2等标准铅姥10-铅热电偶和标准铅姥30一锦姥6热电偶各1-2支。5.3 标准光学高温计或精密光电高温计(以下简称标准高温计)1台。6 仪器设备6.1 有效工作区域任意两点间温差不大于0.2c的恒温油槽1台。6.2 长度约600mm、常用温度为1200 c、最高温区偏离炉管中心位置不超过30mm 的管式检定炉1台。长度约500mm、常用温度为1600 c、最高温区偏离炉管中心位置不超过20mm 的管式检定炉1台。6.3 控温设备1套。6.4 热电偶测量端焊接用氢弧焊机1台。6.5 高温真空鸽管炉(以下简称鸽管炉)及其附属设备1套。鸽管炉应符合表2要求。表2最高使用
7、温度2 300 c 黑体腔黑度系数不小于0.980检定过程中真空度不低于O.013Pa黑体腔内温度变化10 min内不超过:!:2 c 黑体腔内温场不均匀度在恒温腔内,热电偶测量端与标准高温计瞄准的(黑体腔辐射孔)靶心两点间的温差不大于0.2%t 注:t为热电偶测量端温度。6.6 冰点恒温器1个。6.7 准确度不低于0.02级、最小步进值为1V的低电势直流电位差计或具有同等准确度的其他电测设备1套。6.8 寄生电势小于1V的多点转换开关1-2台。6.9 钢卷尺、千分尺各1只。2 .JJG 576-1988 (二)检定环境和条件7 热电偶的检定应在室温为(20士们、相对湿度不大于80%的条件下进
8、行。检定前,标准高温计、电测仪器放在恒温室的时间应不少于24h o 三检定项目和检定方法(一)外观检查8 热电偶的外观,用钢卷尺、千分尺和目力检查,应符合第2和第4条的要求。(二)示值检定9 热电偶的检定视其使用的温度范围而定,一般可分别在(0 300)C、(300 1 300 (1 200 1 600) c、(11 00 -2 300) c温度段进行。其检定点温度见表30表3检定温度范围300 - 1 300 (C ) 。-300(1 200 -1 600) 1 100-2300 600、800、1 200、1400检定点温度100、200、2501 000、1200 1 600、1800
9、(C ) (1 200、1400、1600) 2000、2200注:检定点也可根据使用单位的实际需要确定,但在使用范围内不得少于3个点。10 (0300)C的检定(0300)C的检定在恒温油槽中进行,与2等标准水银温度计进行比较检定。10.1 将热电偶的两极分别套上高铝绝缘瓷珠,再在外面套上玻璃保护管,插入恒温油槽中。插入深度应不小于300mm,玻璃管口沿热电偶周围应用棉花堵好。10.2 热电偶的参考端直接用铜导线连接,接触要良好。然后套上塑料管,插入冰点恒温器内。注:热电偶的参考端也可置于室温中,但测量时温度要保持稳定,并用精密水银温度计测量参考端所处的温度,以备计算时将其温度修正到0C时用
10、。也可接延长型补偿导线插入冰点恒温器中,但此时应对补偿导线在室温时的误差进行修正。11 300 1 300 (1 200 1 600) c的检定(300 1 300) c的检定在管式检定炉中进行,采用双极比较法,与2等标准铅姥10-铅热电偶进行比较检定检定(1200 1 600) c时,采用标准铅姥30-铅姥6热电偶在常用温度1600 c的管式检定炉中进行。为防止被检热电偶在高温下发生氧化,被检热电偶应处于氧气气氛中。氧气流量为(0.1O .2) L/min,以观察到出气瓶中有气泡冒出为准。3 JJG 576-1988 11. 1 将标准热电偶套上一端密封的刚玉管,被检热电偶套上相应规格的绝缘
11、管。检定时每炉被检热电偶的总数应不超过5支。11.2 将被检热电偶捆扎在标准热电偶的周围,使其测量端处于垂直于热电偶束的同一平面上,然后将其置于检定炉的中心位置。刚玉管的开口端穿过密封引出炉外,被检热电偶的参考端也分别穿过密封引出,并按10.2款处理。其连接线路如图所示。接电位差计+一密封塞管式检定炉冰点恒温器转换开关双极比较法连接线路图11.3 检定顺序是由低温向高温逐点升温检定。测量时,炉温偏离检定点温度不得超过士10t。11.4 采用双极比较法连接线路,直接测量标准与被检热电偶的热电动势值。当炉温升到检定点温度,待恒定后,自标准热电偶开始,依次顺序测量各被检热电偶的热电动势。测量顺序如下
12、:标准一被检1一被检2一被检3一被检4一被检5标准一被检1一被检2一被检3一被检4一被检5每支热电偶的测量时间间隔应相近,测量次数应不少于2次。在此测量时间内,检定炉内温度变化不得超过0.5t。11.5 数据计算被检热电偶在各检定点的热电动势值按下式计算:et标-et标et = et被+-s:标St.被、,4EA J,、式中:et一一被检热电偶在检定点的热电动势值(mV); JJG 576-1988 et标一一标准热电偶证书给出的n检定点的热电动势值(mV);et标、et被一一分别为标准和被检热电偶在检定点附近测得的热电动势平均值(mV) ; 5t标、5t被一一分别为标准和被检热电偶在n检定点
13、的微分热电动势值(mV/C)。例:在800C附近测得2等标准钳姥10-锦热电偶的热电动势et标=7.308 mV,被检鸽镰3一鸽镰刀热电偶的热电动势et被=14.107 mV。求被检热电偶在800C时的热电动势值。查附录5:51标=10.87V/C 5t被=20.50VIC 查标准热电偶证书:et标=7.340 mV 则:et标-et标el = et被+st标51.被7.340 - 7.308 = 14.107 + . . .: x 0.020 5 0.01087 = 14.167(mV) 12 (1100-2300)C的检定(1 100 - 2 300)C的检定,采用鸽管炉作热源,以标准高温
14、计作标准进行检定。12.1 将被检热电偶安装在炉内,从测量端起(100-200)mm长一段可不套绝缘管,使其测量端处于腔体的恒温区内。参考端经过真空密封引出炉外,并按10.2款处理。12.2 用标准高温计瞄准鸽管炉的黑体腔辐射孔(在升温过程中进行),使标准高温计光学系统的光轴通过窗口玻璃的中心,并使黑体腔辐射孔清晰地聚焦在标准高温计灯丝工作端的平面上。在检定过程中,由于炉温升高,炉子内部元件热膨胀,应重新调整标准高温计,使其瞄准黑体腔辐射孔。12.3 将炉温缓慢升至所需最高检定温度以上20C左右,稳定10min,开始逐点检定。12.4 根据标准高温计检定证书上给出的数值,将标准高温计灯丝电流缓
15、慢地调整至第1个检定点温度。与此同时,将鸽管炉的温度也调整和控制在第1个检定点温度,稳定20 min (其他各检定点稳定10min)后开始读数。12.5 检定时按下列顺序读数:标准一被检1一被检2标准一被检1一被检212.6 标准高温计每次应读取2个数值,被检热电偶每次读取1个数值。其2次平均值作为该检定点的读数结果。5 JJG 576-1988 12.7 标准高温计每个检定点上的读数分散值不得大于3c ,读数偏离检定点的温度值不得大于土10c。否则需检查瞄准和控温情况,并重新读数。12.8 检定完毕,将标准高温汁灯丝电流缓慢下降至零,下降时间一般不少于5mino 同时,缓慢使鸽管炉降温。12
16、.9 数据计算12.9.1 标准高温计的数据计算a.计算第n检定点的电流读数平均值lt0 b.根据标准高温计证书,按下式求出lt所对应的温度值:、,EE-,-z-e Ju-JU JIB-飞, 飞,J .得,、+ n 6LV 一一UW (2) 式中:t一一标准高温计读数lt所对应的温度值(C) ; tn一一第n整百度温度的名义值(C); lt一一标准高温计证书给出的第n整百度点的电流值(A); (去)t一第n检定点的电流一温度变化率(A/C)。C.窗口减弱修正当鸽管炉观测窗口玻璃未随标准高温计送检时,对标准高温计的数据应进行修正。窗口玻璃减弱值A可按附录2的方法求出,然后由下式求出相当于无窗口时
17、的温度值:Tw= 一w - 1 - AT (3) 式中:A一一窗口玻璃减弱值(C- 1); T一-有窗口玻璃时,标准高温计测得的温度值,T=t+273.15 (K); Tw一一经修正后,标准高温计测得的温度值(K)。d.对于黑度系数偏离1引起的误差按下式修正:T(1 - el) T = T w +A (4) 式中:T一一黑度系数为1时,标准高温计测得的数值(K); A一一标准高温计的有效波长(m);A一一黑体腔在下的黑度系数:C2一一第二辐射常数,等于14388mK。e.黑体腔的实际温度t按下式计算:t = T - 273.15 (C) (5) 12.9.2 计算被检热电偶在第n检定点附近测得
18、的热电动势读数平均值et被。12.10 被检热电偶在各检定点的热电动势值按下式计算:et = et被+(tn - t) St被(6)6 JJG 576-1988 例:某鸽管炉在有效波长为0.66m时,其单色辐射黑度系数为0.985,窗口玻璃减弱值A为4.0x 10 - 6C -1。检定鸽妹子鸽妹2热电偶,在2000 c检定点附近测得标准高温计电流读数平均值it= 0.438 02 A,被检热电偶的热电动势平均值et被二35.697 mV。求2000 C时被检热电偶的热电动势值。查标准高温计证书:it = 0.440 52 A ()t = 0.000 157A/C 则:t二tn+ (川)腊t0.
19、43802 0 .440 52 = 2 000 + v. V V :.V = 1 984.1 (C ) 0.000 157 T, = 一-w -1 - AT 1984.1 + 273.15 = 2277.8 (K) 一)004 x (1 984.1 + 273.15) AT(1一句)T = Tur十t. - - 1 G2 0 .66 x 2 277.82 X (l - 0.985) = 2 277.8 + 14 388 x O. 985 =2281.4(K) t = T - 273.15 = 2281. 4 - 273.15 = 2008.3(C) 查附录5:2 OOOC时,WRe 3- WR
20、e 25的微分热电动势则:St被=14.10V/C et = et被+(tn - t) St被= 35.697 + (2 000 - 2 008.3) x 0.014 1 = 35 .580 (mV) 即该被检热电偶在2000C时的热电动势值为35.580mV。四检定结果处理及检定周期13 凡经检定符合本规程各项规定者发给检定证书;不合格者发给检定结果通知书。检定证书给出各整百度温度对应的热电动势值。14 检定周期一般不得超过半年,特殊情况下可按使用条件来确定。7 JJG 576-1988 附录1与热电偶配合使用的补偿导线的检定1 补偿导线的测量端温度为100C、200C ,参考端温度为OC时
21、的热电动势及允许误差应符合下表的要求。型号分类温度标准热电动势允许误差(C ) (mV) (mV) G 100 1.145 :1.: 0 .048 WC 3/25 100 1.145 土0.080H 200 2.602 土0.030G 100 1.451 土0.051WC 5/26 100 1.451 :1.: 0.085 H 200 3.089 士0.0852 符合上表规定的补偿导线,使用单位如有需要,可在其他温度点上检定。3 先将补偿导线两端的保护层和绝缘物去除(10 20) mm,并将两个电极表面的绝缘物清除干净,使其一端焊接或绞接成一支热电偶,然后参照本规程第10条进行检定。8 JJG
22、 576-1988 附录2窗口玻璃减弱值A的测定方法窗口玻璃减弱值A是用标准高温计分别测出稳定辐射源(标准温度灯)在引人和不引人窗口玻璃情况下的亮度温度,然后进行计算得出的,具体方法如下:1 确定标准温度灯的位置如图所示,标准高温计灯丝工作端、窗口玻璃中心和标准温度灯鸽带标记3点在一条直线上,并要保证窗口玻璃与标准温度灯的距离和鸽管炉窗口玻璃与黑体腔的实际距离相等。2调节好标准温度灯和标准高温计灯丝电流,使其接近所要测量的温度,并稳定20 min。3 移去窗口玻璃,用标准高温计测出标准温度灯的亮度温度tw。4 引人窗口玻璃,在不改变标准温度灯电流的情况下,用标准高温计测出标准温度灯的亮度温度t
23、n。5 在不改变标准温度灯电流的情况下,重复进行上述3、4过程共3次。每次测量标准高温计共读两个数。分别以3次测量的平均值作为该测量点的测量结果tn、tw。在整个测量过程中,标准温度灯的电流变化不得超过0.005A,标准高温计在同一条件下的读数最大差值不得超过2.0c。标准高温计窗口玻璃测定窗口玻璃减弱值A的示意图6 用下式计算出窗口玻璃在测量点的减弱值:A - 11 一一二t n + 273.15 t w + 273.15 标准温度灯7 分别在(1100-2000)C的整百度点(:t 10 c )重复上述2、3、4、5 6过程,共得出10个A值。以这10个A值的平均值作为该窗口玻璃在(800
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