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1、中华人民共和国专业标准 UDC工业热电偶技术条件 ZB N11 00287Specification for industrial thermocouple assemblies 代替 ZBY 02681本标准适用于分度表符合 ZBY30085工业热电偶分度表及允差的可拆卸的工业热电偶。对于其他形式的工业热电偶，可以参照采用本标准的部分或全部条款。1 术语及定义ZBY 300 规定的术语及定义和以下术语及定义适用于本标准。1.1 可拆卸的工业热电偶（industrial thermocoule assembly）热电极组件可以从保护管中取出的工业热电偶（以下简称“热电偶” ） 。1.1.1 热
2、电极组件（thermocoule element）由一对或多对热电极与绝缘物组成的组件。1.1.2 绝缘物（insulation material）用来防止热电极之间和（或）热电极与保护管之间短路的零件或材料。1.1.3 保护管（protective tube）用来保护热电极组件免受环境有害影响的管状物。1.2 补偿导线（extension or compensating cables）一对与热电偶配用的导线。若与所配用的热电偶正确连接，就把热电偶的参比端移至这对导线的输出端。1.3 检验温度点（temperature points for verification ）为了检验热电偶是否符合允
3、差要求而选择的试验温度。1.4 极限温度（limiting temperature）热电偶的最高适用温度和最低适用温度。其中最高适用温度称为上限温度，最低适用温度称为下限温度。1.5 绝缘电阻（insulation resistance）对于具有一对热电极的热电偶，指热电极与保护管之间的电阻值；对于具有多对热电极的热电偶，还指各对热电极之间的电阻值。1.6 热响应时间（thermal response time ）在温度出现阶跃变化时，热电偶的输出变化至相当于该阶跃变化的某个规定百分数所需的时间，通常以 表示。2 技术要求2.1 装配质量和外观热电偶的装配质量和外观应符合下列要求：a. 热电极
4、测量端的焊接应光滑、牢固、无气孔和夹灰等缺陷，无残留助焊剂等污物；b. 各部分的装配正确，连接可靠，零件无损、缺；c. 无断路、短路；d. 保护管内无残留污物及金属废屑；e. 在恰当部位正确地标明极性；f. 外表涂层均匀、牢固；国家机械工业委员会批准 1998-01-01 实施g. 无显著锈蚀和凹痕、划痕。2.2 允差热电偶的允差应符合 ZBY 300 的规定。注：允差等级为级的 S 型和 T 型热电偶，其热电极参比端温度为 0。对于带有不可拆卸的补偿导线的热电偶，其热电极一补偿导线组件应符合本条规定。2.3 绝缘电阻 2.3.1 常温绝缘电阻热电偶的常温绝缘电阻应符合以下规定：a. 对于长度
5、超过 1m 的热电偶，它的常温绝缘电阻值与其长度的乘积应不小100M m 即RrL100Mm L1m （1）式中：Rr 热电偶的常温绝缘电阻值，M；L 热电偶的长度，m。b. 对于长度等于不足 1m 的热电偶，它的常温绝缘电阻值应不小于 100M。2.3.2 上限温度绝缘电阻热电偶的上限温度绝缘电阻值应不小于表 1 规定。表 12.4 热电动热稳定性热电偶（允差等级为级的 T、E、K 型除外）应置于制造厂规定的上限温度维持 250小时，试验前后最高检验温度点热电动势的变化量（换算成温度的变化量）应不超过表 2规定。表 2允差等级热电偶代号 S 1或1+（tmax-1100）0.003 1.5或
6、 0.25% tmax B 1.5或 0.25% tmax 4或 0.5%tmaxT 0.5或 0.4% tmax 1或 0.75% tmax JE K 1.5或 0.4% tmax 2.5或 0.75% tmax 注：t max 最高检验温度点，在同栏给出的两个允许值中取其中较大值。2.5 运输基本环境条件热电偶应能经受 ZBY 002-81仪器仪表运输、运输贮存基本环境条件及试验方法规定的连续冲击和自由跌落试验。2.6 热响应时间热电偶的热响应时间应符合制造厂在使用说明书中提供的数值。3 试验方法上限温度 tm， 试验温度 t， 电阻值，M100t m300300t m500500t m8
7、50850t m10001000t m1300tm 1300t = tmt = tmt = tmt = tmt = tmt = 13001020.50.080.020.023.1 装配质量和外观装配质量和外观的检查用目视和适当的仪表、设备进行。3.2 允差3.2.1 检验温度点应按表 3 规定选取检验温度点，必要时可以补充其他合适的检验温度点。表 3注： 实际的检验温度值允许偏离范围为10； 检验温度应在热电偶的适用温度范围内。3.2.2 检验设备3.2.2.1 标准温度计标准温度计的不确定度应不超过被检验热电偶允差的三分之一。推荐使用下述标准温度计：a. 标准铂电阻温度计，使用温度范围-19
8、6630.74；b. 标准铂铑 10铂热电偶，使用温度范围 3001200；c. 标准铂铑 30铂铑 6 热电偶，使用温度范围 12001600；3.2.2.2 恒温装置用比较法进行允差检验时，使用的恒温装置为：a. 精密恒温装置：沿插管方向 100mm 工作区域内各插管任意两点的温度差不超过0.1；b. 管形炉：炉长不小于 600mm，在炉中心附近不短于 60mm 的工作区域内温度差不超过 1；管形炉只与标准热电偶配合使用。精密恒温装置的温度在指定时间内的变化不超过 0.1；管形炉的温度在指定时间内的变化应不超过 1；指定时间取下列三种时间中最大值：标准温度计的热响应时间 0.5 的 5 倍
9、。被试热电极组件（或热电偶）的热响应时间 0.5 的 5 倍。在一个检验温度点测试所需的时间。热电偶类型 代 号 允差等级 检 验 温 度 点 419.58， 630.755，1084.88铂铑 10%铂 S 630.755，1084.88 630.755，1084.88，120，1400,1600铂铑 30%铂铑 6% B 630.755，1200铁铜镍（康铜） J 、 在适用温度范围内每二百摄氏度（含上限温度）、 在适用温度范围内每一百摄氏度（含上限温度）铜铜镍（康铜） T -195.806，-78.476 在适用温度范围内每二百摄氏度（含上限温度） 在适用温度范围内每三百摄氏度（含上限温
10、度）镍铬铜镍（康铜）镍铬镍硅EK -195.806，-78.4763.2.2.3 0恒温器0恒温器插管的长度应不短于 160mm，工作区域的温度为 -0.1 +0.1。3.2.3 检验方法和要求允差检验一般对热电极组件进行。检验时，一般采用比较法，在-195.806 、-78.476 、100 、419.58、630.755、1084.88等温度点的检验也可以采用定点法。对电测仪表和参比端温度补偿的要求见表 4。表 4允 差 等 级 电测仪表类别 A B S 参比端温度补偿 采用 0恒温器采用 0 恒温器或其它参比端温度补偿方式 电测仪表类别 A BB参比端温度补偿 环境温度在 040范围内可
11、以不补偿电测仪表类别 A B J 参比端温度补偿 采用 0恒温器采用 0 恒温器或其它参比端温度补偿方式 电测仪表类别 A BT参比端温度补偿 采用 0恒温器电测仪表类别 A BE、K 参比端温度补偿 采用 0恒温器采用 0恒温器或其他参比端温度补偿方式注：A 类电测仪表的精确度等级不低于 0.01 级，分辨能力不劣于 0.1V ；B 类电测仪表的精确度等级不低于 0.05 级，分辨能力不劣于 1V；若采用其他参比端温度补偿方式，其补偿误差应不大于被检验热电偶在参比端温度允差的三分之一。3.3 绝缘电阻3.3.1 检验要求a. 热电偶应按出厂时原有的装配方式进行绝缘电阻试验。b. 测量绝缘电阻
12、所用仪表的精确度不低于20% 。c. 施加试验电压的时间到达 60 秒，记录绝缘电阻值。d. 应变换所加试验电压的方向，并分别记录测量结果，取其中较小值为被试热电偶的绝缘电阻值。3.3.2 常温绝缘电阻常温绝缘电阻的试验电压为直流 50050V。测量常温绝缘电阻的大气条件为：温度 1535，相对湿度 45%，大气压力86106kPa。测试前被试热电偶应在这样的大气条件放置至少 2 小时。3.3.3 上限温度绝缘电阻上限温度绝缘电阻的试验电压为直流 101V。被试热电偶在试验温度停留的时间应不短于其热响应时间 0.5 的 5 倍。试验温度对于上限温度的偏离范围为10。热电偶被加热的长度为 300
13、mm 或其总长度的百分之五十（选其中较小值，并允许偏离百分之十） 。加热区域的温度不均匀性应在 10以内。对采用瓷保护管的热电偶，用金属丝在热电偶瓷保护管被加热部位均匀绕 1520 匝作为上限温度绝缘电阻测试的一极。使用的金属丝应对热电偶无害。3.4 热电动热稳定性3.4.1 检验要求热电偶的热电动势稳定性试验应带保护管进行。试验温度对于上限温度的偏离范围为10。热电偶被加热的长度为 300mm 或其总长度的百分之五十（选其中较小值，并允许偏离百分之十） 。加热区域的温度不均匀性应在 10以内。对于具有密封型接线盒的热电偶，试验时应将接线盒妥善密封。3.4.2 检验方法a. 按 3.2 条规定
14、的方法测量被试热电偶在最高检验温度点附近的热电动势，并把测量结果换算成相应于最高检验温度点的热电动势值换算方法见附录 B.1（参考件）。b. 将被试热电偶置入试验炉内，然后将试验炉升至 3.4.1 款规定的温度，维持 250 小时。c. 自然冷却后重复步骤 a。d. 按式（2）计算热电动热变化量 E E = Ec-Ea - (2)式中：Ec、Ea 分别为步骤 c 和步骤 a 测得的结果。3.5 运输基本环境条件按 ZBY 002 的规定进行连续冲击和自由跌落试验。对一般热电偶，自由跌落高度为250mm；对易碎、易损热电偶，自由跌落高度为 50mm。3.6 热响应时间3.6.1 检验要求应记录热
15、电偶的输出变化至相当于温度阶跃变化 50%的时间 0.9，必要时可以另外记录变化 10%的热响应时间 0.1 和变化 90%的热响应时间 0.9。所记录的热响应时间应是同一试验至少三次测试结果的平均值，每次测试结果对于平均值的偏离应在10%以内。形成温度阶跃变化所需的时间不应超过被试热电偶的 0.5 的十分之一。记录仪器或仪表的响应时间不应超过被试热电偶的 0.5 的十分之一。3.6.2 检验方法在试验流道的可用横截面内，水流速应保持 0.40.05m/s，初始温度在 545的范围内。温度阶跃值为 4050。在试验过程中，水的温度变化应不大于温度阶跃值的1%。被试热电偶的置入深度为 150mm 或设计置入深度（选其中较小值，并在试验报告中注明） 。B 型热电偶的热响应时间推荐用下述方法检验：用同规格的 S 型热电偶的热电极组件替换其自身的热电极组件，然后进行试验
