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短型熱電偶測(cè)溫裝置的整體檢定

發(fā)布時(shí)間:2022-10-14 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】為解決短型熱電偶示值檢定中,因參考端溫度補(bǔ)償難以準(zhǔn)確測(cè)量,給檢定結(jié)果帶來(lái)的誤差,周愛(ài)民工程師將短型熱電偶測(cè)溫裝置進(jìn)行整體檢定,從而解決了短型的示值檢定問(wèn)題。


為解決短型熱電偶示值檢定中,因參考端溫度補(bǔ)償難以準(zhǔn)確測(cè)量,給檢定結(jié)果帶來(lái)的誤差,周愛(ài)民工程師將短型熱電偶測(cè)溫裝置進(jìn)行整體檢定,從而解決了短型的示值檢定問(wèn)題。


(JJG 351-1996),適用于長(zhǎng)度不小于750mm的新制造和使用中的分度號(hào)為K型、N型、E型、J型熱電偶在-40~1300℃范圍內(nèi)的檢定。但長(zhǎng)度小于750mm的上述分度號(hào)的熱電偶示值檢定,國(guó)家暫無(wú)檢定規(guī)程。為此,我們參照J(rèn)JG 351-1996工業(yè)用廉金屬熱電偶檢定規(guī)程相關(guān)的技術(shù)要求,對(duì)短偶測(cè)溫裝置進(jìn)行整體檢定。


一、技術(shù)要求


1、被檢短偶測(cè)溫裝置必須由相同分度號(hào)的溫度儀表,補(bǔ)償導(dǎo)線及短型熱電偶所組成。

2、在成套測(cè)溫裝置中,短型熱電偶的外觀,必須符合JJG 351-96規(guī)程中第3.1、3.2條的要求,否則不予檢定。

3、成套測(cè)溫裝置中的溫度儀表應(yīng)在整體檢定前,按照國(guó)家相關(guān)的檢定規(guī)程進(jìn)行檢定,使其符合規(guī)程中所有技術(shù)要求。

4、被檢短偶測(cè)溫裝置的允許基本誤差,按下式計(jì)算:


短型熱電偶測(cè)溫裝置的整體檢定


公式中,Δt允為被檢短偶測(cè)溫裝置的允許基本誤差;Δt1為短型熱電偶的允差℃;Δt2為測(cè)溫儀表的允差℃;Δt3為補(bǔ)償導(dǎo)線的允差℃。


二、檢定條件


1、標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置(包括標(biāo)準(zhǔn)直流電位差計(jì)及其配套儀表)。


2、儀器設(shè)備


①參考端恒溫器,恒溫器內(nèi)溫度為(0±0.1)℃。


②管式檢定爐,爐體總長(zhǎng)度約為300mm,加熱管內(nèi)徑約為30mm,常用溫度為1100℃,溫度應(yīng)出現(xiàn)在檢定爐軸的幾何中心處,偏離應(yīng)不超過(guò)10mm,在檢定爐爐膛中偏離軸向幾何中心20mm的范圍內(nèi),軸向溫度梯度應(yīng)不超過(guò)0.4℃/10mm。


③控溫設(shè)備應(yīng)滿足檢定要求。


④電測(cè)設(shè)備環(huán)境條件應(yīng)符合使用要求。


三、檢定項(xiàng)目和檢定方法


1、經(jīng)外觀檢查合格的新制短熱電偶,在檢定前,應(yīng)在檢定溫度下退火2小時(shí)后,隨爐冷卻至室溫,使用中的短熱電偶可不退火。


2、短熱電偶的示值檢定點(diǎn)溫度,按偶絲材料及電極直徑粗細(xì)確定,如JJG 351-1996表3之規(guī)定,也可根據(jù)使用單位工藝技術(shù)要求確定檢定點(diǎn)溫度,但不應(yīng)少于3點(diǎn)。


3、與被檢測(cè)溫裝置中的短偶工作端應(yīng)具有相同溫度,并執(zhí)行JJG 351-1996規(guī)程中第11.1、11.2、11.3條裝爐規(guī)定。


4、檢定時(shí),捆扎成一束的短偶總數(shù)包括標(biāo)準(zhǔn)偶在內(nèi)不應(yīng)超過(guò)3支。


5、檢定順序由低溫向高溫逐點(diǎn)升溫檢定,爐溫偏離檢定點(diǎn)溫度不應(yīng)超過(guò)±5℃。


6、檢定時(shí),連接線路如圖1所示,直接測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偶和讀取被檢測(cè)溫裝置的示值。當(dāng)爐溫升到檢定點(diǎn)溫度而爐溫變化每分鐘小于0.2℃時(shí),從標(biāo)準(zhǔn)偶開(kāi)始,按下列順序依次測(cè)量:標(biāo)→被1→被2→被2→被1→標(biāo), 讀數(shù)應(yīng)迅速準(zhǔn)確,時(shí)間間隔應(yīng)相近,測(cè)量讀數(shù)不應(yīng)少于4次,測(cè)量時(shí)爐溫變化不大于±0.25℃。


短型熱電偶測(cè)溫裝置的整體檢定

圖1 熱電偶檢定系統(tǒng)接線


7、檢定時(shí),被檢裝置示值誤差ΔE用下式計(jì)算:


短型熱電偶測(cè)溫裝置的整體檢定


公式中,ΔE為被檢測(cè)溫裝置在某檢定點(diǎn)溫度下,熱電動(dòng)勢(shì)誤差值;被為被檢測(cè)溫裝置在檢定點(diǎn)溫度下,儀表顯示的算術(shù)平均值;標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)偶在某檢定點(diǎn)溫度下測(cè)得的熱電勢(shì)算術(shù)平均值;E標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)偶證書(shū)上某檢定點(diǎn)溫度下的熱電勢(shì)值;E分為被檢短偶分度表上查得的某檢定點(diǎn)溫度下的熱電勢(shì)值;S被、S標(biāo)分別為被檢短偶、標(biāo)準(zhǔn)偶在某檢定點(diǎn)溫度下的微分熱電動(dòng)勢(shì)值。


四、實(shí)例


例:在300℃時(shí),測(cè)溫裝置示值誤差計(jì)算。


測(cè)溫裝置中,溫度儀表量程為0-600℃,準(zhǔn)確度為0.5級(jí),允差±3.0℃;補(bǔ)償導(dǎo)線為精密級(jí),允差為±1.5℃;短偶為E型,準(zhǔn)確度Ⅱ級(jí),允差±2.5℃。在300℃附近測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)算術(shù)平均值為2.310mV,被檢測(cè)溫裝置算術(shù)平均值為302℃(標(biāo)準(zhǔn)偶參考端為0℃)。


從二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶檢定證書(shū)中查得300℃時(shí)熱電動(dòng)勢(shì)值E標(biāo)為2.321mV;從被檢測(cè)溫裝置顯示的302℃在E型偶分度表中查得相當(dāng)于21.192mV;E型偶分度表中查得300℃時(shí)相當(dāng)于21.036mV;從熱電偶微分熱電勢(shì)表中查得300℃時(shí);S標(biāo)、S被為1℃分別相當(dāng)于0.010mV,0.078mV,將以上數(shù)值代入下式,可計(jì)算出被檢測(cè)溫裝置示值誤差ΔE值,


短型熱電偶測(cè)溫裝置的整體檢定


則被檢測(cè)溫裝置在300℃時(shí)示值誤差Δt為:


短型熱電偶測(cè)溫裝置的整體檢定


被檢測(cè)溫裝置允許基本誤差Δt允為:


短型熱電偶測(cè)溫裝置的整體檢定


由于Δt小于Δt允,故被檢測(cè)溫裝置在300℃時(shí)的示值誤差合格。


五、結(jié)論


整體檢定測(cè)溫裝置示值誤差的方法,是對(duì)分立元件檢定方法的補(bǔ)充,在檢定時(shí)如果測(cè)溫裝置示值超差,可利用調(diào)整溫度儀表示值誤差范圍的方法來(lái)解決,但必須保證溫度儀表在允許誤差合格范圍內(nèi)。

(來(lái)源:中電網(wǎng))



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