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常见问答

热电偶的检定项目和要求
发布时间:2021-03-15 17:30浏览次数:

就热电偶的准确度等级及用途来讲,热电偶可以分成标准热电偶和工作用热电偶两大类。在工业生产的温度控制中,主要使用各类工作用热电偶。工作用热电偶又可分成贵金属热电偶和廉金属热电偶两大类。目前,常见的贵金属热电偶主要有铂铑10-铂热电偶、铂铑13-铂热电偶、铂铑30-铂铑6热电偶和金-铂热电偶等,常见的廉金属热电偶主要包括镍铬-镍硅热电偶、镍铬硅-镍硅热电偶、镍铬-铜镍热电偶、镍铬-金铁热电偶、铁-铜镍热电偶、铜-铜镍热电偶以及钨铼热电偶等,测量范围分布于-200℃~+1800℃之间。热电偶检定系统——北京恒升伟业科技有限公司

热电偶的检定项目主要外观和参考为0℃时的热电动势及其允许误差,部分热电偶还需要对热电极的纯度、外径以及长度,热电偶的均匀性、稳定性等项目进行检定。

1.外观

新制的热电偶的电极直径应均匀,表面应光滑、无裂痕、无毛刺、无气孔及夹层等现象。使用中的热电偶的电极不应有严重的腐蚀和明显缩径的缺陷,表面应无严重折叠损伤和明显暗色斑点,电极丝材中间不允许存在焊接点,任何部位不得有明显的尖形弯角或裂口。贵金属热电偶的电极表面如有暗色斑点,经清洗后应能消除。

热电偶测量端的焊接应牢固,焊接应成球形,表面光滑,无气孔、无夹渣现象。SRJS型金-铂热点偶的焊点直径不应大于0.7mm,RJS型金-铂热电偶的焊点直径不应大于1.2mm,其他贵金属热电偶焊点的直径在1.1mm~1.3mm之间;廉金属热电偶焊点直径应约为其热电极外径的2~3倍。

2.热电极外径及长度

热电偶热电极的外径与测量温度的上限具有对应关系,外径越粗,可测量的温度上限越高。测量温度时,通常根据所测温度的估计来选择相应的热电极外径,一般在检定中不严格规定热电偶电极的外径。但对一些特殊的热电偶,如镍铬-金铁热电偶规定了其热电极的直径为0.1mm~0.3mm,金-铂热电偶电极直径为0.5mm,短型铂铑10-铂 、铂铑13-铂热电偶电极直径为0.5mm。

热电偶热电极的长度与测量温度的上限无直接关系,但与测量点位置相关,由于热电偶长度的短缺可能将带来测量的附加误差,因此在热电偶生产和使用中,通常也对其长度做出了相关规定。通常情况下,廉金属热电偶的长度一般应在750mm以上,其中新制的铜-铜镍热电偶全长不应小于1.2m;新制的金铂热电偶全长不应小于1000mm,使用中的不应小于900mm;铂铑10-铂、铂铑13-铂热电偶的长度***短应在200mm以上,铂铑30-铂铑6热电偶的长度不应小于450mm。

3.允差

由于热电极材料的不均匀性、焊接和装配过程中产生的应力未得到彻底消除等因素的影响,使得热电偶在使用中产生一定的测量误差,因此须将热电偶的测量误差控制在***大允许误差范围内,方可减少其在实际应用中的测量误差。

4.均匀性

当热电偶处于温度梯度的温场中,由于热电极材料的不均匀,在热电偶回路中将会产生附加电势(称为不均匀热电势),从而使热电偶的热电特性发生变化造成测量误差。所以热电极材料的均匀性也是衡量热电偶质量的重要技术指标之一。

影响热点偶均匀性的因素很多,主要包括:

1)热电偶丝材在冷拔加工中产生的应力不同,造成其热电热性不同。热电极直径越细,加工量越大,不均匀性就越严重。

2)沿偶丝长度材料成分不一致,杂质分布不均匀以及成分偏析等均使热电极产生不均匀性。

3)在使用过程中,偶丝局部受拉伸、弯曲变形以及在高温下介质气氛、保护管、绝缘材料等对热电极的局部沾污、腐蚀或晶粒结构的改变均会造成热电极的不均匀性。

热电偶丝材在出厂和投入制作热电偶前均应进行均匀性的检查,在相应***标准和行业标准均有相应规定。我国***计量检定规程规定,需对镍铬-金铁热电偶的均匀性进行检查,其他热电偶丝材的均匀性按相关标准进行试验即可。

5.稳定性

在一定温度下,热电偶的热电特性将会随时间发生变化,这种变化即为热电偶的稳定性。热电特性变化大则稳定性差,变化小则稳定性好。

影响热电偶稳定性的主要因素如下:

1)热电极在使用中的氧化和挥发;

2)热电极受外力而引起变形所产生的应力;

3)高温下热电极晶粒长大以及环境对热电偶丝的沾污和腐蚀等。

热电偶及其丝材稳定性的要求及试验均在相关***标准和行业标准中做出了具体规定,在我国的***计量检定规程中未对所有工作用热电偶的稳定性提出要求,仅对金-铂热点偶的稳定性提出了检定的要求,规定新制造的金-铂热电偶在银点温度(961.78℃)上两次检定所得的热电偶热电势差值不应大于3uV,使用中的不应大于5uV。

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