热电偶及校准(Fluke)

热电阻热电偶温度传感器校准实验

湖南大学实验指导书 课程名称：实验类型： 实验名称：热电阻热电偶温度传感器校准实验 学生姓名：学号：专业： 指导老师：实验日期：年月日 一、实验目的 1.了解热电阻和热电偶温度计的测温原理 2.学会热电偶温度计的制作与校正方法 3.了解二线制、三线制和四线制热电阻温度测量的原理 4.掌握电位差计的原理和使用方法 5.了解数据自动采集的原理 6.应用误差分析理论于测温结果分析。 二、实验原理 1.热电阻 (1) 热电阻原理 热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。常用铂电阻和铜电阻，铂电阻在0—630.74℃以内，电阻Rt与温度t 的关系为： Rt=R0(1+At+Bt2) R0系温度为0℃时的电阻，铂电阻内部引线方式有两线制，三线制，和四线制三种，两线制中引线电阻对测量的影响最大，用于测温精度不高的场合，三线制可以减小热电阻与测量仪之间连接导线的电阻因环境温度变化所引起的测量误差。四线制可以完全消除引线电阻对测量的影响，用与高精度温度检测。本实验是三线制连接，其中一端接二根引线主要是消除引线电阻对测量的影响。 (2) 热电阻的校验 热电阻的校验一般在实验室中进行，除标准铂电阻温度计需要作三定点，（水三相点，水沸点和锌凝固点）校验外，实验室和工业用的铂或铜电阻温度计的校验方法有采用比较法

热电偶校准不确定度报告

工作用铂铑10-铂热电偶校准结果的不确定度评定 1、概述 热电偶校准结果的不确定度评估，主要是为确定标准器和电测设备选择的合理性。校准结果不确定度的评估方法和结果为日常校准工作提供参考。 2、校准对象 工作用铂铑10-铂热电偶，校准点分别为419.527℃（锌点），660.323℃（铝点），1084.62℃（铜点）。铂铑10-铂热电偶各校准点的微分热电势为：S 锌=9.64μV/℃，S 铝=10.40μV/℃，S 铜=11.80μV/℃。 3、测量标准及设备 3.1 标准器 标准器为一等标准铂铑10-铂热电偶，主要技术指标如表1 表1 计量标准器技术指标 3.2 电测设备 数字多用表，测量范围（0～100）mV ，分辨力0.1μV ，MPE ：±(0.005%读数+0.0035%量程)。 4、测量方法 将一等标准铂铑10-铂热电偶（以下简称标准热电偶）和工作用铂铑10-铂热电偶（以下简称被检热电偶）捆扎后放入管式检定炉，用双极比较法在锌、铝、铜三个温度点进行检定。分别计算算术平均值，最后得到被检热电偶在各温度点的热电势值。 5、测量模型 检定点测量结果的测量模型： ）（标被证E E E E t -+= （式1） 式中： t E ——被检热电偶在检定点上的热电动势值，mV ； 证E ——标准热电偶证书上给出的热电动势值，mV ； 被E ——被检热电偶测得的热电动势算术平均值，mV ；

标E ——检定时标准热电偶测得的热电动势算术平均值，mV 。 被E 和标E 是用一台数字多用表同一时间同一条件下测得，故两组测量数据具有相关 性，根据不确定度传播率得到： )()()(2)()()()(322 232222212标被标被标被证，E u c E u c E E r E u c E u c E u c y u c +++= （式2） 式中，灵敏系数： 11=??= 证E E c t 12=??=被 E E c t 1-3=??=标E E c t 相关系数：=),(标被E E r （-1～1） 6、标准不确定度评定 主要不确定度来源：测量重复性、标准器、电测设备、多路开关、参考端、炉温变化及均匀性等影响量。 6.1 测量重复性引入的不确定度分量a u ，用A 类方法进行评定。 因在三个温度点校准时，测量重复性情况大致相同，故对其在任意校准点进行重复性分析，可代表其在其他温度点重复性情况，现以1084.62℃点测量为例分析。 用一等标准热电偶作为标准检定工作用热电偶。由于本检测系统为自动读数，只能按规程测量4次，测得工作偶的五组每组4个重复性试验数据，合并样本标准偏差1p s ，测得标准偶的五组每组4个重复性试验数据，合并样本标准偏差2p s ，数据见表2。 表2

热电偶检定作业指导书

热电偶检定作业指导书 1.目的 为了统一热电偶检定操作方法和控制计量检定工作质量，确保检定结果的准确可靠，特制订本作业文件。 2.适应范围 本作业指导书适应于热电偶检定技术人员和本岗位计量检定人员。 3.职责 3.1质量检验部负责监督指导文件的执行和考核计量检定人员的工作质量； 3.2热电偶检定人员负责严格按照本文件进行检定作业。 4.作业方法和流程 4.1装炉 4.1.1装配式热电偶，必须将内芯（穿磁珠的偶丝）从护套管中取出，以标准偶为中心围绕四周捆绑在一起，长短和标准偶工作端保持在同一垂直切面上，然后连同标准偶一起插入检定炉中心位置。 4.1.2铠装热电偶，将待检样品铠装电缆敲直，如果是盘装电缆，事先将热电偶测量端（焊接的一端）拉直一段长度并校直，再弯成圆弧，使校直的一段与地面夹角呈90度，然后，将校直长度的一段，以标准偶为中心围绕四周捆绑在一起，长短和标准偶工作端保持在同一垂直切面上，然后连同标准偶一起插入检定炉中心位置。 4.1.3使用装炉夹具装炉 为了便捷、快速的装炉，建议使用装炉夹具，常用的装炉夹具如下图所示： 图1：热电偶检定用装炉夹具 使用图中装炉夹具时必须注意以下几点： 4.1.3.1标准热电偶应事先装在顶端封闭的刚玉瓷护套管中，再插入装炉夹具的中心孔，以防廉金属在高温气氛环境污染。 4.1.3.2被检热电偶环绕标准热电偶插入装炉夹具，分别通过定位块固定螺丝固定（注意不要用力过大，将保护管压出痕迹），影响产品外观。 4.1.3.3出入标准热电偶和被检热电偶并固定位置时，仔细检查测量端是否全部保持在同一平面上，这是为了保持插入深度一致，免受稳场差对测量结果的影响。 4.1.3.4用钢卷尺测量恒温块顶端平面与定位块限位处长度，确定插入深度在300mm位置（炉管中心）。

热电偶的检定方法

K分度号铠装热电偶校验方法： 1、经外观检查合格的新制热电偶，在检定示值前，应在最高检定点温度下，退火2 h 后，随炉冷却至250℃以下，使用中的热电偶不退火。 2、热电偶的测量端应处于检验炉最高温区中心；标准热电偶应与管式炉轴线位置一致。 3、检验炉炉口沿热电偶束周围，用绝缘耐火材料堵好。 4、检定顺序，由低温向高温逐步升温检定，炉温偏离检定点温度不应超过±5℃。 5、当炉温升到检定点温度，炉温变化小于0.2℃/min时,可以开始读取数据和测量信号。 6、读数应迅速准确，时间间隔应相近，测量读数不应小于4次，测量炉炉温度变化不大于±0.25℃。 7、测量时将所有测量数据填写在工作用热电偶检定记录表上（见附表） 8、详细请参见《JJG351--96工作用廉金属热电偶检验规程》。 在线取出热电偶操作方法 1、常温下直接取出热电偶即可。 2、高温下不能直接取出热电偶，高温下每取出10cm等待5分钟直至全部取出。 3、将取出的热电偶拿到校验炉进行校验，并把校验结果填入工作用热电偶检定记录表。 网带表面温度测量方法： 测量时网带上需无产品 1、把铠装热电偶端头用扎丝固定在网带中间，开动网带以正常速度前进。 2、向前行进2.5m后停止网带，在离铠装热电偶端头2m的位置再加扎丝固定后继续开启网 带前进。在后面可以视铠装热电偶行进情况在适当位置加扎丝固定。 3、当网带行进到氧化第一区位置时，停止网带5分钟待仪表显示数稳定后读出数据记录到 表格上，同时也读出该温区仪表显示值记录到表格。 4、按上面方法测量其它区温度并记录表格中。 5、测量完毕后抽出铠装热电偶和除去网带上残留的扎丝。

JJG141-2000工作用贵金属热电偶检定规程

工作用贵金属热电偶检定规程 JJG 141—2000 目次 1 概述 2 技术要求 3 检定条件 4 检定方法 5 检定结果处理和检定周期 附录A 铂铑10-铂热电偶整百度和检定点的热电动势值及微分热电动势值 附录B 铂铑13-铂热电偶整百度和检定点的热电动势值及微分热电动势值 附录C 铂铑30-铂铑6热电偶整百度热电动势值及微分热电动势值 附录D 工作用贵金属热电偶（双极法）检定记录 附录E 工作用贵金属热电偶(同名极法)检定记录 附录F 工作用贵金属热电偶检定结果整理表 附录G 检定证书(背面)格式80工作用贵金属热电偶检定规程 本规程适用于长度不小于700mm的Ⅰ、Ⅱ级工作用铂铑10-铂、铂铑13-铂及长度不小于450mn的Ⅱ、Ⅲ级工作用铂铑30-铂铑6热电偶的首次检定、后续检定和使用中的检查。 1 概述 铂铑10-铂、铂铑13-铂和铂铑30-铂铑6热电偶是国际电工委员会(IEC)颁布的8种通用热电偶型号中的3种贵金属热电偶。 铂铑10-铂热电偶的正极名义成分含量为铂90％、铑10％；铂铑13-铂热电偶正极名义成分含量为铂87％、铑13％；负极均为纯铂。它们长期使用温度上限为1300℃，短期使用温度上限为1600℃。铂铑30-铂铑6热电偶正极名义成分含量为铂70％、铑30％；负极名义成分含量为铂94％、铑6％。长期使用温度上限为1600℃，短期使用温度上限为1700℃。热电偶两电极直径均为0.5－0.02mm。 2 技术要求 2.1热电偶参考端为0℃时的热电动势，对分度表的示值允许误差换算成温度时，铂铑10-铂、铂铑13-铂热电偶不得超过表1规定；铂铑30-铂铑6热电偶不得超过表2规定。 表1 注t为测量端温度。

实验六 热电偶的制作与标定

实验六热电偶的制作与标定 一. 目的 了解热电偶温度计的工作原理，学会焊接铜—康铜热电偶的方法，并学会热电偶的标定。 二. 热电偶温度计原理、焊接及标定 1. 热电偶温度计工作原理 测温用的温度计大致可以分为下列五类：膨胀式温度计（如水银温度计）、压力表式温度计（如充氮气温度计）、电阻温度计（如铂电阻温度计），热电偶温度计（如铂铑 10 —铂热电偶、镍铬—镍硅热电偶）、辐射式温度计（如光学高温计）。其中热电偶温度计由于在测温中有较高的准确度，所以在工农业生产和科研工作中都广泛地使用。 由两种不同性质金属线或合金丝 A 与 B ，连接组成一个闭合回路称之为热电偶，如图 1 所示。 A 、 B 叫做热电极。如果使两个接点 1 、 2 处于不同的温度，回路中就会产生热电势 E ，这一现象称为热电效应，热电偶就是基于这一效应来测量温度的。

在图 1 所示的热电偶的闭合回路中所产生的热电势 E AB只与热电偶的两种材料的性质和两端的温度有关，与金属丝的长度、截面大小无关。当热电偶材料一定时，则热电势 E AB就只与热电偶两端温度 t 和 t0有关，即 E AB＝（ t，t0）。如果参考端（又称冷端）的温度 t0保持不变，则两端之间热电势 E 12 的大小就可以用来表示测量端（又称热端）1的温度高低。通常将热电偶的冷端放在装有冰水共存的保温瓶中，使其t0恒温于0℃ 。 2. 热电偶的焊接 热电偶的测量端与参考端都是由两种金属焊接制成的。为减小传热误差和滞后，焊接点宜小，其直径应不超过两倍金属丝的直径。焊接的方法可以采用点焊、对焊，如图 2a和b所示。也可以把两个热电偶绞缠在一起再焊，称为绞状点焊，如图 2c 所示，但绞缠圈数不宜超过 2-3 圈。 a b c 图 2 热电偶的热接点 热电偶的两热电极要很好地绝缘，以防短路。如果热电偶地金属是裸线，通常都要用绝缘管套在导线上进行绝缘，聚乙烯或聚四氟乙烯都是在常温范围内采用绝缘管材料。

热电偶的检验

热电偶的检验 一、实验目的： 1．熟悉热电偶的原理、结构，掌握工业用热电偶的检定方法，并能对检定结果进行误差分析。 2．学会使用UJ-36型电位差计，了解电位差计的基本原理，能正确使用。 二、实验内容： 常用的热电偶检定方法是比较法，所谓比较法是将被校热电偶与比它高一级的标准热电偶直接比较进行分度的方法，此法—次可同时分度几支热电偶。其具体方法是：把被检定的热电偶和标准热电偶的测量端捆扎在一起，放在管式电路中高温恒温区内，为保证温度场的均匀，可先将热电偶的测量端放入有孔镍块的孔中，然后再一起放入管式电炉内。进行分度的温度点—般选在整百度点。 将标准热电偶和被校热电偶捆扎或分别放入镍块孔中置于管式电炉瓷管的中心部位，用低阻电位差计分别测出标准热电偶和被校热电偶在恒温下各分度点的热电势，然后进行计算，求出分度偏差，再求出修正值。 偏差公式：t ?' = t t- 式中：'t——被校热电偶在某分度点的热电势(参考端为0度)读数的算术平均值从分度表中查得的相应温度，t——标准热电偶在同一分度点的热电势(参考端为0度)读数的算术平均值

经修正后(对分度表修正)从分度表中查得的相应温度。 t ?--温度偏差值 修正值=-t ? 当被校热电偶与标准热电偶型号相同，且参考端温度相同时(为零度或被校正到零度)，可将被检热电偶与标准热电偶的热电势相减，即为分度偏差值。 标被－E E e =? 式中e ?-分度偏差(热电势值)；被E —被校热电偶在某分度点的热电势 (参考端为0度)读数的算术平均值；标E —标准热电偶同—分度点的热电势(参考 端为0度)读数的算术平均值。对于各类型标准热电偶的热电势值考虑到它们的传递误差，应对于各自的标准分度表加以修正。 三、实验要求： 1.参考端恒温器内温度为(0±0.1)℃。 2.管式电炉长度为600mm ，加热管内径约为Φ40mm 。 3.为保证管式炉温场符合检定要求，炉中心置一镍块。 4.具有高质量热电偶测量端焊接设备。 四、实验装置： 管式电炉 1台 电位差计（UJ36） 1台 标准热电偶 (K 型代用) 1支 被校热电偶 K 型 1支

热电偶的检验

实验五：热电偶的检验 一、实验目的： 1．熟悉热电偶的原理、结构，掌握工业用热电偶的检定方法，并能对检定结果进行误差分析。 2．学会使用UJ-36型电位差计，了解电位差计的基本原理，能正确使用。 二、实验内容： 常用的热电偶检定方法是比较法，所谓比较法是将被校热电偶与比它高一级的标准热电偶直接比较进行分度的方法，此法—次可同时分度几支热电偶。其具体方法是：把被检定的热电偶和标准热电偶的测量端捆扎在一起，放在管式电路中高温恒温区内，为保证温度场的均匀，可先将热电偶的测量端放入有孔镍块的孔中，然后再一起放入管式电炉内。进行分度的温度点—般选在整百度点。在比较法中常用双极法、同名极法和微差法。 (一)双极法： 将标准热电偶和被校热电偶捆扎或分别放入镍块孔中臵于管式电炉瓷管的中心部位，用低阻电位差计分别测出标准热电偶和被校热电偶在恒温下各分度点的热电势，然后进行计算，求出分度偏差，再求出修正值。 偏差公式：t t t -=?' 式中：'t ——被校热电偶在某分度点的热电势(参考端为0度)读数的算术平均值从 分度表中查得的相应温度，t ——标准热电偶在同一分度点的热电势(参考端为0度)读数的算术平均值经修正后(对分度表修正)从分度表中查得的相应温度。 t ?--温度偏差值 修正值=-t ? ［例：］在1000℃温度点上，被校K 型热电偶的热电势为40．595mv ，它的冷端温度为20℃，采用二等标准铂铑—铂热电偶测得的电势为9．587mv ，它的冷端温度为0℃，标准热电偶在1000℃时对分度表上的修正值0.023＝－修e ?mv ，求被检K 型热电偶在1000℃时的偏差值和修正值。 (1)标准热电偶修正后的热电势及对应温度： E=E 偶+ 修 e ?=9.587+(-0.023)=9.564 从S 型分度表中查得9.564mv 相当于998℃；从K 型分度表上查得E(20，0)=0.798mv,故被校型热电偶当参考端为0℃时的热电势为： E(1000，0)=E(1000，20)+E(20,0)=40.595+0.798=41.393mv 再从K 型表中查得41.393mv 相当于' t ＝1003℃，于是该分度点的偏差为： 59981003'=-=-=?t t t ℃ 而修正值为5-=?-t ℃。

热电偶的校验

实验一热电偶的校验 一、预习内容： 熟悉热电偶的测温原理及中间温度定律，掌握热电偶的校验方法。 二、实验目的： 1、了解工业用热电偶的结构及测量端的形状、特征。 2、学会正确使用校验中的仪器仪表。 3、掌握热电偶校验及数据处理方法。 三、实验基本原理： 热电偶使用一段时间后，测量端由于氧化腐蚀和高温下的再结晶等原因，其热电特性会发生变化，因而产生测量误差，为了确保热电偶测温精确度，必须对热电偶进行校验。 本实验采用比较法进行校验，将标准铂铑-铂热电偶与被校热电偶捆扎起来，放入管式加热炉中心，为了确保标准热电偶与被校热电偶的测量端的温度尽量相同，加热炉高温区域内放有钻孔的耐高温镍块套。 双极性比较法实验装置如图1所示。此方法直接测量标准热电偶与被校热电偶的热电势，通过比较、换算，最后确定被校热电偶的示值误差。 此方法的优点是测量直观，被校热电偶和标准热电偶可以是不同的类型；其缺点是对炉温的稳定性要求较高，为此，本实验附有一套炉温控制器，以稳定的检定炉内的温度，确保在一个温度校验点的测量时间内，检定炉内温度变化不超过±0.5℃。否则将带来较大的测量误差。 四、实验设备： 管式加热炉一台、炉温控制器一套、冰点恒温器一个、直流电位差计一台、标准热电偶和被校热电偶各一支、转换开关一个。 五、实验内容和实验步骤： 1、给管式加热炉通电。 2、将电子电位差计调零。将“K”拨至中间，将功能档放在×0.2档，若检流计 有偏差，调零。

3、K拨至标准，调节R P，将检流计调零。 4、送入电势信号，UJ-36“K”至“未知”，测出标准与被校热电偶的热电势。 5、从标准热电偶开始，依次测量被校热电偶的热电势值，测量顺序如下： 标准被校 标准被校 6、温度从200℃开始，每隔100℃设一个检测点，直到800℃，（检测时一定要 等到温度达到平衡时在读数）将一个温度校验点数据取完后，将炉温升到另 一个温度校验点，重复上述测量直到将各温度校验点测完为止。 六、实验数据处理及记录： 1、将所测量的数据记录在下表中，并画出曲线。室温：℃ 温度（℃）100℃200℃300℃400℃500℃600℃700℃800℃900℃被校热电偶 热电势（mv） 标准热电偶 热电势（mv） 2、双极性比较法误差计算表： 温度校验点 标准热电偶被校热电偶 误差（℃）热电势均值对应温度热电势均值对应温度 100℃ 200℃ 300℃ 400℃ 500℃ 600℃ 700℃ 800℃ 900℃ 七、问题与思考： 1、被校热电偶在温度校验点的误差是否符合工业用热电偶允许误差的要求？ 2、分析热电偶校验中产生误差的主要原因/如何克服？ 3、用什么方法来检定炉温的稳定？

热电偶标定规程

热电偶标定规程

目录 1.0目的 (2) 2.0范围 (2) 3.0参考 (2) 4.0安全 (2) 5.0定义 (2) 6.0责任 (2) 7.0热电偶 (3) 7.1概述 (3) 7.1.1结构 (3) 7.1.2外套材料 (3) 7.2技术标准 (3) 7.3外观检查 (4) 7.4校验 (4) 7.4.1检查仪器与设备 (4) 7.4.2校验方法 (4) 7.4.3冷端非0℃值时，应按下式计算： (5) 7.5使用和维护 (6) 8.0附录 (6)

1.0目的 制定本规程的目的在于为本规程的最终用户提供明确的内容和步骤，确保仪表维护检修人员在执行任务时能够在没有监督或很少监督的情况下，按照赛科规定的标准，以安全有效可靠的方式履行自身的职责。 2.0范围 本规程适用于： 热电偶 3.0参考 本规程参考了以下文件： 电偶使用说明书 4.0安全 在执行规程时，你若确认出未知的HSE风险，向你的直接主管进行汇报。 为了确保检修人员以及仪表设备本体的安全，在执行相关操作之前必须了解和参考以下的安全提示： 1.禁止在爆炸性环境中打开处于带电工作状态的热电偶的接线盖 2.无论是在安装、维护或者使用的时候都要考虑到环境状况对热电偶的影响因素。 3.在有毒有害场所执行任务的人员，应事先了解相关的材料安全数据表。 5.0定义 6.0责任 本规程仅适用于具有专业知识的仪表维护人员的操作。 1.ES仪表工程师、主管和技术员应确保本规程在工作中得以贯彻和执行。 2.仪表维修人员应根据实际情况，就安全和技术上的任何疑问及时与其直接主管人进 行沟通。 3.任务完毕后把完成的签过字的规程或检修记录返回给主管用于审核及归档。

实验一 热电偶制作、校验及其静态特性测试实验(修改)

实验一热电偶制作、校验及其静态特性测试实验 一、实验目的 1、掌握热电偶测温原理和温度测量系统组成，学习热电偶测温技术，提高学生的实验技能和动手能力； 2、了解热电偶的制作原理，学习热电偶的焊接方法； 3、掌握电位差计的工作原理及使用方法； 4、了解模拟式显示仪表及数字式显示仪表校验方法,从而能较全面的了解与使用显示仪表； 5、掌握工业热电偶比较式校验的实验方法； 6、掌握热电偶的静态特性测试方法及数据处理技术。 二、实验内容 1、根据热电偶的测温原理，利用实验室提供的热电偶丝等材料制作热电偶，每组制作2支； 2、对选用的显示仪表和电位差计进行校正； 3、采用双极比较法设计热电偶校验系统电路，并对自己制作的热电偶进行校验； 4、测定在校验温度点的热电偶电势，绘制被校热电偶的静态关系曲线； 5、设计单点测温线路、温差测温线路、串联和并联测温线路，画出你所设计的测温线路，简述设计的测温线路的特点和用途，并进行实际的测试。 三、实验原理 使用中的热电偶由于长期受高温作用和介质的侵蚀，其热电特性会发生变化，为了保证测温的准确和可靠，热电偶应定期进行检定，若检定结果其热电势分度表的偏差超过允许的数值时，则该热电偶应引入修正值使用。如热电偶已腐蚀变质或已烧断，则应修理或更换后再行检定。 工业热电偶的检定方法有双极比较法，同名极法等多种，本实验采用双极比

较法进行检定。其方法是用高一级的标准热电偶与被检偶的工作端处在同一温度下，比较它们的热电势值，然后求出被检偶对分度表的偏差，然后根据表1判断被检偶是否合格，这种方法设备简单、操作方便，一次可检定多支热电偶，常受人们欢迎。采用此法检定时，将被检偶与标准偶捆绑扎在一块，工作端插入管状电炉中间的热电势值与分度表上对应点数据进行比较，求出被检热电偶的偏差值，对于镍铬-镍硅热电偶，通常在400℃，600℃，800℃，1000℃四个整百分数上进行检定。 表1 各种常用热电偶对应分度表的允许偏差 附注：表中t为工作端温度，允许以℃或以实际温度的百分数表示时，两者中采用数值较大的一个值，本试验按II等级计算。 本实验标准热电偶采用铠装镍铬-镍硅热电偶，被检偶采用的自制镍铬-镍硅热电偶，通过鉴定同时获得这种热电偶的静态特性（即热电偶与温度的对应关系）。我国标准热电偶传递表见附录I。 四、实验装置及设备 1、标准镍铬—镍硅热电偶（分度号K） 1支 附标准偶检定证书一份

热电偶校验作业指导书

DTPD #3 K121—2012 天津大唐国际盘山发电有限责任公司 #3机组A级检修2012-08-20实施

目次 1 范围 (1) 2 本指导书涉及的文件、技术资料和图纸 (1) 3 安全措施 (1) 4 备品备件准备 (1) 5 现场准备及工具 (1) 6 检修工序及质量标准 (2) 7 检修记录 (5)

工业用热电偶校验作业指导书 1 范围 本作业指导书规定了大唐国际盘山发电厂工业用热电偶校验工作涉及的技术资料和图纸、安全措施、备品备件、现场准备及工具、工序及质量标准和检修记录等相关的技术标准。 本指导书适用于大唐国际盘山发电厂工业用热电偶校验工作，工业用热电偶型号：K、E等，检修地点在温度实验室内。大修的项目为对工业用热电偶进行检查、校验，并对已发现的问题进行处理。 2 本指导书涉及的文件、技术资料和图纸 □JJF1001-1998中华人民共和国国家计量技术规范《通用计量术语及定义》 □DL/T774-2004《火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程》 □JJF 351-1996中华人民共和国国家计量检定规程《工作用廉金属热电偶》 □热工仪表及自动装置 3 安全措施 □作业组成员了解工业用热电偶校验的要点。 □作业组成员了解该工业用热电偶的运行状态。 □清点所有专用工具齐全，检查合适，试验可靠。所用计量标准器需检定合格且在有效期内。 □参加检修的人员必须熟悉本作业指导书，并能熟记熟背本次检修的检修项目，工艺质量标准等。 □参加本检修项目的人员必需安全持证上岗，并熟记本作业指导书的安全技术措施。 □准备好检修用的备品备件。 □高温试验要防止烫伤和火灾，同时高温时炭化的石棉绳会释放出有毒气体应注意通风。 □校验过程中，对标准器及被检仪表应轻拿轻放，防止较大震动和机械损伤。 □在自动检定过程中，不得随意中止自动检定系统的正常运行。 □送检的仪表上的标记应清晰保留，以防止回装时混乱。 4 备品备件准备 □工业用热电偶 1个 □绝缘胶布 1卷 □一次性手套 1袋 □镍硅丝 1卷 □长石英管 1个 5 现场准备及工具 5.1 现场准备 □环境温度为（20±5）℃,相对湿度为不大于80%。 □工业用热电偶所处环境应无影响输出稳定的温度波动。 □经检定合格且在有效期内的计量标准器具。 5.2 专用工具 □一字改锥（5mm、8mm）各1把 □十字改锥（5mm、8mm）各1把 □剥线钳 1把 □万用表 1个 □钢卷尺 1个

热电偶检定规程 Word 文档

热电偶检定规程 中华人民共和国国家计量检定规程 JJG351 96 工作用廉金属热电偶1996年8月23日批准1997年3 月1日实施 国家技术监督局

目录 一技术要求 二检定条件 三检定项目和检定方法 四检定结果处理和检定周期 附录 附录1 热电偶用补偿导线的检定方法 附录2 带补偿导线热电偶的检定方法 附录3 管式炉炉温温场测试方法 附录4 标准铂铑10—铂热电偶在0∽1300℃附范围内，整百度的热电动势和温度对照表编制方法表附录5 K、N、E、型热电偶热电动势允差表 附录6S、K、N、E、J、型热电偶整百度点，微分热点动势表附录7 S、K、N、E、J、型热电偶分度表 附录8 廉金属热电偶检定记录格式 附录9 检定证书(背面)格式

工作用廉金属JJ G351-96 热电偶检定规程代替JJ G351-84 本检定规程经国家技术监督局于1996 年8 月23 日批准，并自1997 年 3 月 1 日起施行。 归口单位：辽宁省技术监督局 起草单位：沈阳合金股份有限公司 上海合金厂 本规程技术条文由起草单位负责解释。 本规程主要起草人： 邵树成(沈阳合金股份有限公司) 王振华(上海合金厂) 参加起草人： 张家怡(沈阳市计量测试技术研究所) 任春岩(沈阳合金股份有限公司) 雷宗杰(天津德塔控制系统有限公司)

工作用廉金属热电偶检定规程 本规程适用于长度不小于750mm的新制造和使用中的分度号为K的镍铬-镍硅热电偶、分度号为N 的镍铬-镍硅热电偶、分度号为E 镍铬-铜镍热电偶、分度号为J的铁-铜镍热电偶(以下分别简称K、N、E、J、X型热电偶)在-40～ 1300℃范为内的检定。 一技术要求 1热电极的名义成分如表1规定。 表1 热电偶名称热电极名称极性名义成分(℅) 镍铬①正极Ni 90 Cr 10 镍铬-镍硅(铝)③ 镍铬负极Ni97 Si 3 镍铬硅正极Ni84.4 Cr14.2 Si1.4 镍铬硅-镍硅 镍铬负极Ni 95.6 Si 4.4 镍铬①正极Ni 90 Cr 10 镍铬-铜镍 铜镍②负极Fe 100 铁正极Fe 100 铁-铜镍 铜镍②负极Cu 55 Ni 45 注：①不同分度号两镍铬极不可互换； ②不同分度号两铜镍极不可互换； ③镍铬—镍硅采用镍铬—镍铝分度表。 2 不同等极热电偶在规定温度范围内，其允差应符合表2表定。 表2 热电偶名称分度号等级测量温度范围(℃ ) 允差① Ι―40～1100 ±1.5℃或±0.4℅t②镍铬—镍硅(铝) K Ⅱ―40～1300 ±2.5℃或±0.75℅t Ι―40～1100 ±1.5℃或±0.4℅t 镍铬硅—镍硅N Ⅱ―40～1300 ±2.5℃或±0.75℅t Ι―40～800 ±1.5℃或±0.4℅t 镍铬—铜镍E Ⅱ―40～900 ±2.5℃或±0.75℅t Ι―40～750 ±1.5℃或±0.4℅t 铁—铜镍J Ⅱ―40～750 ±2.5℃或±0.75℅t 注：①允差取大值；②t为测量端温度。

中华人民共和国国家计量检定规程

中华人民共和国国家计量检定规程 JJG351 96 工作用廉金属热电偶 1996年8月23日批准 1997年3 月1日实施 国家技术监督局 目录 一技术要求 二检定条件 三检定项目和检定方法 四检定结果处理和检定周期

附录 附录1 热电偶用补偿导线的检定方法 附录2 带补偿导线热电偶的检定方法 附录3 管式炉炉温温场测试方法 附录4 标准铂铑10—铂热电偶在0∽1300℃附范围内， 整百度的热电动势和温度对照表编制方法表 附录5 K、N、E、型热电偶热电动势允差表 附录6 S、K、N、E、J、型热电偶整百度点，微分热点动势表 附录7 S、K、N、E、J、型热电偶分度表 附录8 廉金属热电偶检定记录格式 附录9 检定证书（背面）格式 工作用廉金属JJ G351-96 热电偶检定规程代替JJ G351-84 本检定规程经国家技术监督局于 1996 年 8 月 23 日批准，并自 1997 年 3 月 1 日起施行。 归口单位：辽宁省技术监督局 起草单位：沈阳合金股份有限公司

上海合金厂 本规程技术条文由起草单位负责解释。 本规程主要起草人： 邵树成（沈阳合金股份有限公司） 王振华（上海合金厂） 参加起草人： 张家怡（沈阳市计量测试技术研究所） 任春岩（沈阳合金股份有限公司） 雷宗杰（天津德塔控制系统有限公司） 工作用廉金属热电偶检定规程 本规程适用于长度不小于750mm的新制造和使用中的分度号为K的镍铬-镍硅热电偶、分度号为N 的镍铬-镍硅热电偶、分度号为E 镍铬-铜镍热电偶、分度号为J的铁-铜镍热电偶（以下分别简称K、N、E、J、X型热电偶）在-40～1300℃范为内的检定。 一技术要求 1热电极的名义成分如表1规定。 注：①不同分度号两镍铬极不可互换； ②不同分度号两铜镍极不可互换； ③镍铬—镍硅采用镍铬—镍铝分度表。 2 不同等极热电偶在规定温度范围内，其允差应符合表2表定。 表2

JJF(闽) 1016-2005 热电偶检定炉校准规范 内容

热电偶检定炉校准规范 1 范围 本校准规范适用于各类热电偶检定炉、退火炉计量性能的校准。 其他类似的温度炉也可参照本规范进行校准。 2 引用文献 JJG 351-1996 工作用廉金属热电偶检定规程 JJG 141-2000 工作用贵金属热电偶检定规程 JJG 75-1995 标准铂铑10-铂热电偶检定规程 JJG 668-1997 工作用铂铑10-铂、铂铑13-铂短型热电偶检定规程 JJG (闽)4-1992 工作用镍铬-镍硅、镍铬-铜镍(康铜)短型热电偶检定规程 JJF 1071-2002 国家计量校准规范编写规则 JJF 1059-1999 测量结果不确定度评定与表示 3 概述 热电偶检定炉是热电偶计量检定中重要的配套设备，在热电偶检定过程中提供恒温温场。它主要由热电偶检定炉体和与其配套的精密温度控制装置组成，基本机构如图1所示。 4 计量特性 不同用途的热电偶检定炉各项技术指标应符合表1要求。 表1 温度传感器信号 控制输出 图1

5 校准条件 5.1 环境条件 5.1.1 检定炉可放置在常温实验室内。 5.1.2 校准用测量设备环境条件应符合校准设备使用要求。 5.2 标准器及其辅助设备 5.2.1 校准时所用的标准器由表2列出。 表2

5.2.2 辅助设备 5.2.2.1 热电偶转换开关，寄生电势≤0.4μV 。 5.2.2.2 参考端恒温器，恒温器内温度为（0±0.1）℃。 5.2.2.3 钢直尺，最大允许误差为±0.2mm 。 5.2.2.4 绝缘电阻表，输出电压直流500V ，准确度：10级。 5.2.2.5 定位装置 定位装置由2块定位块和2支石英测试管组成。定位块尺寸如图2，材料为耐火材料。测试管为Ф8×6×700(mm)石英管2支，分别插入定位块1孔（径向孔）和2孔（轴向孔）形成支梁，如图2所示。 图2 定位块、石英测试管示意图 6 校准项目和校准方法 6.1 校准项目 校准项目见表3。 6.2 校准方法 6.2.1 绝缘电阻 在环境温度为15℃～35℃，相对湿度45％～75％的条件下，断开热电偶检定炉电源。用绝缘电阻表测量检定炉电源端子和接地端子之间的绝缘电阻应符合表1规定。 6.2.2 用于校准廉金属热电偶检定炉（包括短型热电偶检定炉）的两支二等标准铂铑10-铂热电偶（以下简称为标1和标2），必须是同一支一等标准偶分度出来的，通过计算得出它们在1000℃时热电动势值'1标e 和' 2标e ，按式(1)计算，得到标2和标1的系统差值系统e ?： ' 1' 2标标系统e e e -=? (1) 或者将该两支标准热电偶捆扎后置于1000℃的炉中，炉温稳定后，轮换读取2支标准偶的热电动势值各4次，取平均后相减，亦可得出标2和标1的系统差值系统e ?。 R14

热电偶标定实验报告

热电偶的制作与标定试验 指导老师：徐之平 学生：代国岭 学号：102270028 专业：工程热物理

热电偶的制作与标定试验 一、实验目的 1．了解热电偶温度计的测温原理 2．学会热电偶温度计的制作与矫正方法 3．掌握电位差计的原理和使用方法 二、实验仪器 P21588型数字毫伏表、SY821型转换开关、RTS-00B制冷恒温槽、HTS-300B标准油槽、实验热电偶 三、实验原理 热电偶工作原理如图：

两种不同成份的导体A、B（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当A、B两个接合点的温度T、T0不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。 热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度，对于热电偶的热电势，应注意如下几个问题： （1）热电偶的热电势是热电偶两端温度函数的差，而不是热电偶两端温度差的函数；（2）热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关； （3）当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。 四、实验记录及处理 1．热电偶的制作 按实验要求，截取两根适当长度的电偶丝，消除两端的氧化膜，套上绝缘套管，用钢丝钳将两根偶丝的端部胶合在一起。微微加热，立即蘸取少许硼砂，再在热源上加热，使硼砂均匀地覆盖住胶合头，防止偶丝高温焊接时氧化。 交流弧焊法：将隔离变压器输出电压调至30V左右，以碳棒为一极，胶合头为一极，用绝缘良好的夹子夹住，使两极相碰，电弧产生的瞬间高温使胶合头熔焊在一起，形成光滑的焊珠。 刚焊接的热电偶存在内应力，金相结构不符合要求，使用过程中会导致温差电势不稳定，结果重显性差。精密测量用的热电偶必须进行严格的热处理，消除内应力。 2．热电偶的校正 将热电偶的两端分别插入盛有少许硅油的玻管中，然后将一支玻管（冷端）插入盛有冰水的保温瓶中，另一支玻管（热端）插入恒温水浴中。调节恒温水浴的温度，在室温至800C 之间均匀地取六个不同温度的点，用电位差计分别测出各温度点的电动势。 实验数据记录 拟合曲线如下

热电偶标定实验

热电偶标定实验 一、概述： 温差热电偶(简称热电偶)是目前温度测量中应用最广泛的温度传感元件之一，是以热电效应为基础的测温仪表。它用热电偶作为传感器，把被测的温度信号转换成电势信号，经连接导线再配以测量毫伏级电压信号的显示仪表来实现温度的测量。 热电偶测温的优点是结构简单、制作方便、价格低廉、测温范围宽、热惯性小、准确度较高、输出的温差电信号便于远距离传送、实现集中控制和自动测试。流体、固体及其表面温度均可用它来测量，所以在工业生产和科学研究、空调与燃气工程中应用广泛。 二、实验目的 １．学习使用毫伏表测定温差电动势及热电偶工作原理。 ２．掌握热电偶定标曲线的绘制规则。 ３．学习用热电偶设计温度计 4.学习用直线拟合方法处理实验数据。 三、实验原理 1、温差电现象。导体中存在着与热现象有关的非静电力和电动势，称为温差电动势，依其产生的机理不同而有两种具体形式。 一种称为汤姆孙电动势。金属导线两端如果温度不同，高温端的自由电子好像气体分子一样向低温端扩散，并在低温端堆积起来，从而在导线内形成电场。由电子热扩散不平衡建立的电场反过来又阻碍不平衡热扩散的进行，最终达到动态平衡，使导线两端形成一稳定的电势差。若把两种金属导线两端连接起来，并把接点置于不同温度中，使两种不同材料的金属连接成闭合回路，因两个汤姆孙电势不相等，两段导线中即形成恒定电流。回路中相应的电动势称为汤姆孙电动势。温差越大，汤姆孙电动势也越大。 另一种称为珀耳帖（J.C.A.Peltier，1785——1845）电动势。两种不同金属连接起来，由于接触面两侧金属内自由电子浓度不同，电子将从浓度大的一侧向浓度小的一侧扩散，在接触面间形成电场，从而在两种金属间形成电位差。显然，两种金属连成回路，并把接点置于相同温度中，两接触面间将建立相等而相反的电动势，因而也形不成恒定电流。只有两接点温度不同，两个珀耳帖电动势不等，才会形成电动势。而且温差越大，形成的电动势也越大。 总之，两种电动势尽管产生的机理不同，但最后在闭合回路中形成的电动势，除与材料有关外，惟一地决定于两个接点的温度差，所以统称为温差电动势。上述两种金属A、B 两端彼此焊接并将接点置于不同温度下的回路（见图1），称为温差电偶。使用时常把一个接点置于某一恒定温度，称为参考点；另一接点作为测温点。 温差电偶中形成的温差电动势与温差的关系通常用幂函数表示，在常温范围内，要求

热电偶动态特性的测定及校正

一、热电偶动态特性的测定及校正 1．实验目的 1.1 学习用实验方法测定热电偶的动态特性并确定热电偶的时间常数； 1.2 了解热电偶特性对动态测温的影响； 1.3 掌握提高热电偶动态测温精度的方法。 2．实验内容 2.1 用管式电炉控温系统和函数记录仪测取镍铬—镍硅热点偶（分度号K ）的特性； 2.2 确定所测定热电偶的时间常数； 2.3 将热电偶与模拟校正装置串接，根据所测热电偶的时间常数适当选定校正装置的参数，测定该测温系 统的动态特性。 3．原理：从理论分析和实验得知，热电偶具有一阶非周期环节特性其传递函数为： 1 1)(+= TS S W （1） 其中T 为热电偶的时间常数，取决于热电偶的材料、结构、测温介质、性质及工况。 由自控原理可知，要提高热电偶的动态精度，应提高其反应速度，采用串联超前校正装置，令超前校正装 置的传递函数为： 1 1)(++= S K T TS S H （2） 其中K 为校正环节放大倍数 串接校正装置后整个测温系统的传递函数为： 1 11 1)()()(' += += ?=S T S K T S H S W S G （3） 与未经校正的热电偶测温系统相比，校正后的时间常数T ‘ 比T 缩小了K 倍。 4．超前校正装置的实现 模拟校正装置线路如图1所示： 图1 校正电路 1 11 11 1)()(1 11 111+= ++?+= ?S K T S K T S T S T S H S W 441C R T ?=——热电偶时间常数 1 31R R K = ——放大器放大倍数 K T 1——系统时间常数 5.实验设备 5.1 管式电炉； 5.2 镍铬—镍硅热点偶（分度号K ）两支； 5.3 温度变送器4~20mA 输出； 5.4 自制模拟校正装置； 5.5 函数记录仪一台。 6.实验步骤 6.1 测试热电偶的时间常数 （1）按图2连接测温系统各环节； 图2测温系统 （2）热电偶1、温度调节器，将管式电炉炉温控制在200℃； （3）调整函数记录仪：选择适当量程和走纸速度并做好记录； （4）经老师检查无误后开启所有仪器的电源开关； （5）炉温达到200℃左右时，首先开启记录仪，然后迅速地将待测热电偶插入炉中，从记录仪得到一条飞 升曲线如图3； 图3 时间常数获取 （6）待记录仪记录完毕（稳态）后，取出热电偶自然冷却到室温； （7）求取热电偶时间常数。 次 y(∞) 0.632y(∞) T(秒) 1 39 24.6 186 6.2 热电偶动态校正 (1) 将模拟校正装置串联到系统中如图4所示： 图4加入校正后的测温系统 管式电炉 热电偶2 温度变 送器 温度调节环节 热电偶1 X-Y 函数记录 管式电炉 温度调节环节 热电偶2 热电偶1 温度变 送器 X-Y 函数记录 校正 装置

热电偶标定

热电偶的标定 一、实验目的 1、加深对温差电现象的理解； 2、了解热电偶测温的基本原理和方法； 3、了解热电偶定标基本方法。 二、实验仪器 铜――康铜热电偶、YJ-RZ-4A 数字智能化热学综合实验仪、保温杯、数字万用表等。 三、实验原理 1、温差电效应 在物理测量中，经常将非电学量如温度、时间、长度等转换为电学量进行测量，这种方法叫做非电量的电测法。其优点是不仅使测量方便、迅速，而且可提高测量精密度。温差电偶是利用温差电效应制作的测温元件，在温度测量与控制中有广泛的应用。本实验是研究一给定温差电偶的温差电动势与温度的关系。 如果用A 、B 两种不同的金属构成一闭合电路，并使两接点处于不同温度，如图1所示，则电路中将产生温差电动势，并且有温差电流流过，这种现象称为温差电效应。 图1 2、热电偶 两种不同金属串接在一起，其两端可以和仪器相连进行测温（图2）的元件称为温差电 偶，也叫热电偶。温差电偶的温差电动势与二接头温度之间的关系比较复杂，但是在较小温差范围内可以近似认为温差电动势E t 与温度差)(0t t -成正比，即 )(0t t c E t -= (1) 图 2 A 金属：铜 B 金属：康铜 t 0 0t >

式中t为热端的温度，t 为冷端的温度，c称为温差系数（或称温差电偶常量）单位为? V μ℃1-，它表示二接点的温度相差1℃时所产生的电动势，其大小取决于组成温差电偶材料的性质，即 c =（k/e）ln（n A 0/n B ） (2) 式中k为玻耳兹曼常量，e为电子电量，n A 0和n B 为两种金属单位体积内的自由电子数目。 如图3所示，温差电偶与测量仪器有两种连接方式： （a）金属B的两端分别和金属A焊接，测量仪器M插入A线中间（或者插入B线之间）； （b）A、B的一端焊接，另一端和测量仪器连接。 图3 在使用温差电偶时，总要将温差电偶接入电势差计或数字电压表，这样除了构成温差电偶的两种金属外，必将有第三种金属接入温差电偶电路中，理论上可以证明，在A、B两种金属之间插入任何一种金属C，只要维持它和A、B的联接点在同一个温度，这个闭合电路中的温差电动势总是和只由A、B两种金属组成的温差电偶中的温差电动势一样。 温差电偶的测温范围可以从4.2K（-268.95℃）的深低温直至2800℃的高温。必须注意，不同的温差电偶所能测量的温度范围各不相同。 3、热电偶的定标 热电偶定标的方法有两种。 （1）比较法：即用被校热电偶与一标准组分的热电偶去测同一温度，测得一组数据，其中被校热电偶测得的热电势即由标准热电偶所测的热电势所校准，在被校热电偶的使用范围内改变不同的温度，进行逐点校准，就可得到被校热电偶的一条校准曲线。 （2）固定点法：这是利用几种合适的纯物质在一定气压下（一般是标准大气压），将这些纯物质的沸点或熔点温度作为已知温度，测出热电偶在这些温度下对应的电动势，从而得到电动势――温度关系曲线，这就是所求的校准曲线。 本实验采用固定点法、且连接方法参照图3中的（a）对热电偶进行定标。 实验中的铜――康铜热电偶分为了“热电偶热端”和“热点偶冷端”两部分，它们都是由受热管和两股材料分别为铜和康铜的导线组成，如图4所示，其中，铜导线外部是红色绝缘层，康铜导线外部是黑色绝缘层，且两股导线在受热管中焊接在一起，但和外部的受热管绝缘，受热管的作用只是让其内部的两导线焊接端良好受热。