1、GBT貴金屬熱電偶絲熱電動勢測量方法中華人民共和國國家標準熱電偶材料試驗方法第1部分：貴金屬熱電偶絲熱電動勢測量方法StandardtestmethodsforthermocouplematerialsPart1:methodsformeasuringthethermoelectricforceofnoblemetalthermocouplewiresGB/T16701.11996國家技術(shù)監(jiān)督局1996-12-19批準1997-12-01實施、八.、前言本標準附錄A和附錄B差不多上提示的附錄。本標準由中華人民共和國機械工業(yè)部提出。本標準由機械工業(yè)部重慶外表材料研究所歸口。本標準由重慶外表材料研

2、究所、上海合金廠、四川外表一廠、沈陽合金廠等單位負責起草。本標準要緊起草人：沈維善、沈坤榮、朱成良、劉國雄。本標準托付重慶外表材料研究所負責說明。1范疇本標準規(guī)定了用比較法測量貴金屬熱電偶絲的熱電動勢的方法。本標準適用于分度號為S、R和B的熱電偶絲（以下簡稱S型、R型和B型熱電偶絲）在300r1700C各段溫度范疇內(nèi)的熱電動勢測量，關(guān)于其他類型的貴金屬熱電偶絲亦可參照采納。引用標準下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構(gòu)成為本標準的條文。本標準出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應(yīng)探討使用下列標準最新版本的可能性。GB159886鉑銠13-鉑熱電偶絲及分度表GB2

3、90282鉑銠30-鉑銠6熱電偶絲及分度表GB377283鉑銠10-鉑熱電偶絲及分度表JB/T6819.293外表材料術(shù)語：測溫材料術(shù)語JB/T6819.2規(guī)定的術(shù)語適用于本標準。承諾iolerance當熱電偶的參考端溫度為0C而測量端溫度為設(shè)定溫度時，所測得的實際熱電動勢-溫度關(guān)系偏離分度表標稱值的最大承諾范疇。方法原理比較法：在恒定的溫度內(nèi)，用標準器的指示值與被檢熱電偶的指示值進行比較來確定被檢熱電偶的實際值。4.1雙極比較法雙極比較法的連接線路如圖1所示：圖1雙極比較法4.2同名極比較法同名極比較法的連接線路如圖2所示:圖2同名極比較法4.3用雙極比較法和同名極比較法測量結(jié)果具有同等效力

4、。5檢驗溫度點S、R和B型的熱電偶絲，其檢驗溫度點如表1所示：表1熱電偶分度號允差等級檢驗溫度點，CSI、II419.527630.631084.62RI、II419.527630.63961.78或(1000)1084.62BII、III1100或(1084.64)120014001600或(1553.50)注：括號內(nèi)為舉薦溫度。6允差由貴金屬熱電偶絲構(gòu)成的熱電偶，當參考端溫度為0C時，其允差應(yīng)符合GB3772、GB1598、GB2902的規(guī)定。試驗儀器、設(shè)備試驗儀器和設(shè)備應(yīng)滿足下列要求：a）標準器：標準器的選擇應(yīng)不低于表2規(guī)定。表2熱電偶分度檢驗熱電偶絲等級要求號I級允差I(lǐng)I級允差I(lǐng)II級

5、允差S一等標準鉑銠10-鉑熱電偶二等標準鉑銠10-鉑熱電偶R一等標準鉑銠10-鉑熱電偶或一等標準鉑銠13-鉑熱電偶二等標準鉑銠10-鉑熱電偶或二等標準鉑銠13-鉑熱電偶B一等標準鉑銠30-鉑銠6熱電偶二等標準鉑銠30-鉑銠6熱電偶b）電測儀器：準確度不低于0.02級低電勢直流電位差計及其相應(yīng)的配套裝置，或相當于同級準確度的其他電測儀器。c）多點轉(zhuǎn)換開關(guān)：寄生電勢應(yīng)小于0.5uVod）參考端恒溫器：一樣用冰點來實現(xiàn)，0C恒溫器深度應(yīng)不短于200mm，工作區(qū)域溫度變化不得大于0.1Coe）檢定爐：管形檢定爐：爐長約600mm,常用最高溫度為1100C，溫度最高區(qū)域偏離爐中心不得超過20mm,并有2

6、0mm左右的平均溫場，其溫度差不大于1C；高溫管形檢定爐：爐長約500mm,常用最高溫度為1600C，溫度最高區(qū)域偏離爐中心不得超過20mm,并有20mm左右的平均溫場，其溫度差不大于1C。f）退火爐：爐長約1000mm,常用最高溫度為1100C時應(yīng)有土20C的平均溫場，平均溫場的長度應(yīng)大于400mm,平均溫場一端離爐口應(yīng)小于100mm。試樣及其制備8.1試樣要求：試樣長度為800mm1200mm。8.2清洗：將試樣放入30%50%（按容積比）的鹽酸或硝酸溶液中，煮沸15min或浸1h,取出后用蒸餾水煮沸數(shù)次，直至清除試樣上的酸液為止。退火通電退火：將偶絲懸掛在退火架上通電退火，退火規(guī)范：鉑銠

7、10合金絲及鉑銠13合金絲退火溫度為1400C（直徑為0.5mm的偶絲通入電流為11.5A,亮度溫度為1250C）,退火時刻為2ho鉑絲退火溫度為1100C（直徑為0.5mm的偶絲通入電流為10.5A,亮度溫度為1000C）,退火時刻為3h。鉑銠30合金絲退火溫度為1450C（直徑為0.5mm的偶絲通入電流為12A，亮度溫度為1250C）,退火時刻為1.5h。鉑銠6合金絲退火溫度為1250C（直徑為0.5mm的偶絲，通入電流為11A,亮度溫度為1170C）,退火時刻為1.5h。8.3.2穩(wěn)固度退火：S型、R型I級允差偶絲按第8.4條規(guī)定穿上清潔絕緣瓷管，焊接成熱電偶后，放進退火爐中，試樣從測量

8、端起其400mm長一段應(yīng)處在1100C20C平均溫場內(nèi)，退火時刻為4h。焊接先將正、負極偶絲用清潔的雙孔高溫絕緣瓷管穿好，然后將一端的兩極焊成球形的測量端，球形表面層光潔、牢固、無劃痕，其直徑約為偶絲的23倍。捆扎先將被檢熱電偶與標準熱電偶用直徑為0.3mm0.5mm鉑銠合金絲或鉑絲捆扎成束。捆扎時每束熱電偶的總數(shù)（包括標準熱電偶）不應(yīng)超過5支o然后再用直徑0.2mm0.3mm清潔鉑銠絲或鉑絲將其測量端捆扎在一起，捆扎時被檢熱電偶與標準熱電偶的測量端應(yīng)在同一垂直平面上。試驗程序裝爐將捆扎好的熱電偶束置于管形檢定爐中，使測量端處于爐軸心最高溫區(qū)，插入深度S型和R型熱電偶約300mm，B型熱電偶約

9、250mm。9.2熱電偶參考端連接導(dǎo)線要求及其連接9.2.1將被檢熱電偶與標準熱電偶的參考端插入同一個0C恒溫器中，各參考端之間的溫差不得超過0.1Co檢驗時參考端不準使用補償導(dǎo)線連接，應(yīng)直截了當用同一卷單股銅導(dǎo)線連接。銅導(dǎo)線在20C時的電阻率應(yīng)小于0.018UQm。參考端與導(dǎo)線連接方法9.2.3.1水銀連接：先將銅導(dǎo)線二端各剝?nèi)ゼs20mm絕緣層，一端連接轉(zhuǎn)換開關(guān)，另一端與熱電偶參考端分別插入外徑約7mm的玻璃管中，玻璃管內(nèi)裝有約10mm左右深的化學純水銀，使銅導(dǎo)線及熱電偶參考端置于水銀中，玻璃管埋入冰水混合物的深度約100mm120mmo923.2在保證測量準確度的情形下，亦可采納其他方法連

10、接。測量雙極比較法9.3.1.1雙極比較法測量系統(tǒng)線路按圖1規(guī)定連接。9.3.1.2測量時爐溫應(yīng)操縱在檢驗溫度點的5C以內(nèi)，爐溫變化每分鐘不得超過0.2C，整個測量過程爐溫變化不得超過0.5C，其測量順序如下：標f被If被2f被被44標4被14被21被34被4S型、R型熱電偶的一級允差和B型熱電偶的二級允差每支測量次數(shù)許多于四次，S型、R型熱電偶的二級允差和B型熱電偶的三級允差每支測量次數(shù)許多于二次。同名極比較法同名極比較法測量僅適用于標準熱電偶與被檢熱電偶為同種材料的熱電偶。9.3.2.1同名極比較法測量系統(tǒng)線路按圖2規(guī)定連接。在線路中應(yīng)使被檢的熱電極與電測儀器“+”端相接，當換向開關(guān)處在“

11、正”位置時，測得的組合熱電動勢值為正，換向開關(guān)處在“負”位置時，測得的組合熱電動勢值為負。9.3.2.2測量時爐溫應(yīng)操縱在檢驗溫度點的5C以內(nèi)，測量每組熱電極的組合熱電動勢值關(guān)于S型、R型熱電偶的一級允差和B型熱電偶的二級允差應(yīng)許多于四次。S型、R型熱電偶的二級允差和B型熱電偶的三級允差應(yīng)許多于二次。整個測量過程爐內(nèi)溫度變化不得超過10CoS型、R型熱電偶的一級允差和B型熱電偶的二級允差，按表1規(guī)定的檢驗溫度點測量完成后，作為第一次測量數(shù)值，然后從爐內(nèi)取出，再按第7.6條規(guī)定重新捆扎測量端，放進檢定爐中，再按上述相同的測試方法進行第二次測量，測得的數(shù)值作為第二次測量數(shù)值。其兩次測量之差，S、R

12、、B型熱電偶在各檢驗溫度點上應(yīng)分別小于5UV、6UV、8UV，并以兩次測量的算術(shù)平均值作為檢測數(shù)值。若兩次測量的差值大于上述規(guī)定，應(yīng)重復(fù)再檢測一次，作為第三次測量數(shù)值。在三組數(shù)值中選擇兩組不大于規(guī)定的數(shù)值的平均值作為檢測數(shù)值。9.3.4原始測量數(shù)據(jù)應(yīng)作詳細記錄，記錄格式可采納附錄B的表格。10數(shù)據(jù)處理10.1雙極比較法測量時被檢熱電偶在各檢驗溫度點上的熱電動勢值由下式運算：式中：Et被被檢熱電偶在檢驗溫度點tC時的熱電動勢值（mV）；t被Et被、Et標分別為被檢和標準熱電偶在檢驗溫度點tC鄰近測得熱電動勢值（mV）；“Et：標準熱電偶在檢定證書上檢定點tC時的熱電動勢值（mV）；t標St標、S

13、t被分別為標準和被檢熱電偶在檢驗溫度點tC時的熱電勢率（塞貝克系數(shù)）（Ut標t被V/C）。Et被=Et被+(Et標Et標)若st標=st被（同種型號熱電偶），則例1：在1084.62C檢驗溫度點鄰近，二等標準鉑銠10-鉑熱電偶測得的熱電動勢算術(shù)平均值為10.576mV,被檢鉑銠13-鉑熱電偶測得的熱電動勢算術(shù)平均值為11.650mV,求被檢鉑銠13-鉑熱電偶在1084.62C時的熱電動勢值。=11.83測得E1084.62標=10.576mV，E1084.62被=11.650mVUV/C,S1084.62被=13.57UV/C，代入運算公式(1)求得查二等標準鉑銠10-鉑熱電偶檢定證書E108

14、4.62標=10.570mV,查附錄A,S1084.62標則被檢鉑銠13-鉑熱電偶在1084.62C時其熱電動勢為11.643mV。10.2同名極比較法測量時，被檢熱電偶在各檢定點上的熱電動勢值，由下式運算:Et被=Et標+EtpEt”式中：EtP被檢熱電偶正極與標準熱電偶正極在檢驗溫度點上tC時進行比較所測得的熱電動勢；EtN被檢熱電偶負極與標準熱電偶負極在檢驗溫度點上tC時進行比較所測得的熱電動勢。例2：用同名極比較法測量，鉑銠10-鉑熱電偶在630.63C鄰近測得熱電動勢的算術(shù)平均值為：E630.63P=0.004mV，E630.63N=0.008mV求被檢熱電偶在630.63C時的熱電

15、動勢值。查E630.63標=5.554則代入（3）式：E63063.=5.554+（0.004-0.008）=5.550（mV）630.63被被檢熱電偶在630.63C時E63063=5.550mV。11測量報告測量報告應(yīng)包括下列內(nèi)容：a）產(chǎn)品名稱、分度號及規(guī)格；b）樣品編號；c）送檢單位；d）測量單位；e）測量結(jié)果；f）檢測人、復(fù)核人及負責人簽名；g）測量日期。附錄A（提示的附錄）熱電動勢率A1熱電偶的熱電動勢率（塞貝克系數(shù)）如表A1所示表A1溫度，。C熱電動勢率，卩V/C鉑銠10-鉑鉑銠13-鉑鉑銠30-鉑銠6419.5279.6410.484.26630.6310.3011.486.23961.7811.4013.058.851084.6211.7913.579.67110011.8313.639.76120012.0213.9110.35130012.1214.0710.86140012.12