一等标准铂铑10-铂热电偶测量范围
JJG75-95标准规定铂铑10-铂热电偶检定制度
标准铂铑10-铂热电偶检定规程Verification Regulation of the Standard Platinum-10%Rhodium／Platium ThermocoupleJJG 75—95代替JJG 75—82本检定规程经国家技术监督局于1995年7月5日批准，并自1995年12月1日起施行。
归口单位：中国计量科学研究院起草单位：中国计量科学研究院本规程技术条文由起草单位负责解释。
本规程主要起草人：郑芳(中国计量科学研究院)目次一概述二技术要求三检定仪器、设备和条件四检定方法五检定结果的处理和检定周期附录1 300～1100℃温区内标准热电偶热电动势E(t)和温度t之间关系的计算方法附录2 铂铑10-铂热电偶(S型)参考函数［E r(t)］表附录3 检定记录和检定证书背面格式1.双极比较法检定记录2.同名极比较法检定记录3.标准热电偶检定结果整理表4.标准铂铑10-铂热电偶检定证书背面格式标准铂铑10-铂热电偶检定规程本规程适用于新制造和使用中的一等、二等标准铂铑10-铂热电偶的检定。
一概述一、二等标准铂铑10-铂热电偶是热电偶系列中准确度较高，物理、化学性能良好，在高温下有很好的抗氧化性能，热电动势的稳定性和复现性很好的热电偶。
因此，它作为标准计量器具，在419.527～1084.62℃温区用于温度量值传递，也用于该温区内精密测温。
二技术要求1一、二等标准铂铑10-铂热电偶(以下简称标准热电偶)，它的正极(SP)为含铑10%的铂铑合金，负极(SN)为纯铂。
2新制标准热电偶的电极直径为0.5－0.015mm，长度不小于1000mm，使用中的标准热电偶的电极长度不小于900mm。
3 新制标准热电偶，电极的线径应均匀，表面平滑、光洁，测量端的焊接点圆滑、端正、光亮、直径为1.1～1.3mm的球状。
使用中的标准热电偶，允许电极稍有弯曲，表面略有暗色，但电极上不允许有焊点、裂痕及明显缩径。
一等铂铑10-铂热电偶标准装置.
由于uA、uB1、uB2、uB3、uB4、uB5和uB6彼此独立互不相关，因此合成标准不确定度为：
0.35℃
4 扩展不确定度的评定
取k=2，则扩展不确定度为：
0.7℃
七、测量标准重复性
对一支稳定的Ⅱ级S分度热电偶，在短时间内用测量标准重复测量n=10次，1084.62℃时测得结果为xi（单位mv）：10.5923、10.5917、10.5915、10.5920、10.5925、10.5909、10.5911、10.5906、10.5922、10.5912，
/
标准铂铑10-铂热电偶
（419.527～1084.62）℃
一等
/
配套设备
热工自动检定系统
(0～1200) ℃
U95=0.68℃
/
数字多用表
(0～100)mv
6位半
/
退火炉
(300～1200) ℃
±20℃
/
四、检定人员
姓名
技术职称
从事本专
业年限
检定专业项目
检定员
证号
五、校准（检定）环境条件
项目名称
要求
十一、附录……………………………………………………（10）
一、测量标准概述
1、建立测量标准的目的、意义和用途
温度是控制热处理产品质量的一个重要参数，公司在产品的研制、试验、生产、使用过程中，需要对温度进行精确测量。工业热电偶作为使用最广泛的测温元件，其准确性和稳定性将直接影响其测量准确度，因此建立一等铂铑10－铂热电偶标准装置是确保温度量值传递准确可靠的一项重要工作。其主要用于Ⅰ级、Ⅱ级工作用贵金属热电偶（S、R分度）和Ⅰ级工作用廉金属热电偶（K、N、E、J分度）的检定或校准。
工作用铂铑 10-铂热电偶检定结果的不确定度评定
工作用铂铑10-铂热电偶检定结果的不确定度评定1 概述1.1 测量依据：JJG141-2013《工作用贵金属热电偶检定规程》。
1.2计量标准：计量标准器为一等标准铂铑10-铂热电偶，温度范围（419.527～1084.62）℃2 检定对象工作用铂铑10-铂热电偶，检定点及最大允许误差见表 D.1表 D.1 检定点及最大允许误差单位为摄氏度铂铑10- 铂热电偶各检定点的微分热电势为：锌）(S=9.64 μV/ ℃，铜）(S=10.40 μV/ ℃(S=11.80 μV/℃，铝）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 D.2。
表3.2 电测设备数字多用表，测量范围（0～100）mV，分辨力0.1 μV，MPE：±（0.005% 读数+0.002%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）捆扎后放入管式热电偶检定炉，用双极比较法在锌点(419.527℃)、铝点（660.323℃）、铜点（1084.62℃）三个固定点进行检定/校准。
Ⅰ级工作用铂铑10-铂热电偶测量次数不少于4次，Ⅱ级工作用铂铑10-铂热电偶测量次数不少于2次。
其顺序为标准被检1 被检1 被检n，然后按相反的顺序回到标准，分别计算算术平均值，得到标准和被检热电偶的示值。
5 测量模型t E =证E +(被E －标E )式中：tE ——被检热电偶在各检定点上的热电动势 (mV )。
被E ——被检热电偶测得的热电动势算术平均值 (mV )。
证E ——标准热电偶证书上给出的热电动势值 (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：)(2y u c =)()(),(2)()()(32223222221标被标被标被证E u c E u c E E E u c E u c E u c γ+++ 灵敏系数： 1c =被E E t∂∂=1 2c =证E E t ∂∂=1 3c =标E E t ∂∂=－1相关系数：),(标被E E γ=（-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、分度重现性、多路开关、参考端、炉温变化等影响量。
一等标准铂铑10-铂热电偶和数字压力表参数说明书
附件2设备参数1.一等标准铂铑10-铂热电偶类型标准铂铑10－铂温度范围300～1300℃型号WRPB-1精度等级一等稳定性优于3μV热电势范围E(tCu)=10.575±0.015mVE(tAl)=5.860+0.37〔E(tCu)－10.575〕±0.005mVE(tZn)= 3.447+0.18〔E(tCu)－10.575〕±0.005mV电极尺寸直径Φ0.5长度不小于1000mm2.数字压力表仪表类型基本型、存储型和本安型显示5位显示，可切换测量速度可调，默认为3次/秒，最快10次/秒，最慢1次/6秒压力单位Pa,kPa,MPa,psi,bar,mbar,kgf/cm2,inH2O,mmH2O,inHg,mmHg 使用环境环境温度：(-10～50)℃；相对湿度：＜95%；大气压力：(86～106)kPa；存储温度：(-20～70)℃压力连接M20× 1.5外螺纹；φ6mm快接内插孔(差压型)供电方式内置1节DC9V无汞碱性电池,可外配适配器供电(本安型除外)。
工作时间存储功能(限存储型)21843条数据(每条数据包括日期、时间、压力和温度信息)存储周期可在1到99999秒之间自定义附加功能温度测量、峰值记录、压力百分比指示、压力波动指示、压力报警阀值指示其他指标外形尺寸：表头φ112mm×35mm，总长178mm；轴向型：表头φ140mm×86mm(深)；重量：约0.6kg；通讯接口：RS232差压复合压力绝压3.便携式气压泵使用环境：现场或实验室压力范围：(-0.095～6)MPa调节细度：10Pa传压介质：空气压力连接：M20×1.5(2个)体积：315mm×198mm×140mm重量：2.6kg标准配置：堵头M20X1.52个密封圈20个中文《ConST118说明书》1本中文《ConST保修单》1张中文《ConST装箱单》2张仪器箱1个4.便携式液体压力泵使用环境：现场或实验室压力范围：(0～70)MPa调节细度：0.1kPa传压介质：矿物质油压力连接：M20×1.5(2个)体积：345mm×215m×162mm重量：3.9kg标准配置：QB005.011堵头M20X1.52个密封圈12X6.5X3.5(黑色，NBR70)20个中文《ConST133说明书》1本中文《ConST保修单》1张中文《ConST装箱单》1张仪器箱1个5.自然通风老化箱※温度范围：室温－300℃(从150度左右升到200度，10分钟内完成，所需时间越短越好)控制波动度：±1℃温度均匀性：≤±2℃升温速率：平均5℃每分钟计时范围：0-99H99M换气量：8－20次/小时换气方式：自然换气工作室尺寸：500mm×500mm×500mm顶部自然换气孔：标配5个材质：内箱采用304不锈钢，外箱为优质冷轧板喷塑电压：220V50HZ功率：3.0KW6.扩散式复合气体检测器外壳：聚碳酸酯加橡胶保护壳尺寸：103mm x68mm x30mm报警：超亮LED灯,超强声音报警(在30cm范围内95分贝),和振动报警工作温度：-20°C~50°C;工作湿度:15%~95%非凝结(持续)显示读数：背光液晶显示(LCD)运行时间：锂电池–12小时(20°C);碱性电池–8小时(20°C)传感器：可燃气体/甲烷–催化扩散O2,CO,H2S,NO2–电化学重量：带锂电池盒=180克带碱性电池盒=193克防护等级达IP67数据存储达80万条。
热电偶型号规格
标准热电偶是热电偶系列中准确度较高，物理、化学性良好，高温下抗氧化性好，热电动势的稳定性和复现性均很好的热电偶，标准热电偶又分一等标准铂铑10—铂热电偶和二等标准铂铑10—铂热电偶。
一等标准铂铑10—铂热电偶用于检定二等标准铂铑10—铂热电偶；二等标准铂铑10—铂热电偶用于检定工业用热电偶以及精密测量300℃—1300℃温度范围内的温度。
二等标准铂铑30—铂铑6用于检定工业用标准铂铑30—铂铑6热电偶以及精密测量用。
二等标准铜—康铜热电偶用于检定工业用热电偶以及精密测量用。
K型铠装热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。
常用K型铠装热电偶可分为标准K型铠装热电偶和非标准K型铠装热电偶两大类。
所调用标准K型铠装热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的K型铠装热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。
非标准化K型铠装热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化K型铠装热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。
标准化K型铠装热电偶我国从1988年1月1日起，K型铠装热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化K型铠装热电偶为我国统一设计型K型铠装热电偶。
常用型号有：WRNK-135、WRNK-193、WRNK-238等。
热电偶基本原理和使用方法
热电偶基本原理和使用方法常用热电偶分度号有S、B、K、E、T、J等，这些都是标准化热电偶。
其中K型也即镍铬－镍硅热电偶，它是一种能测量较高温度的廉价热偶。
由于这种合金具有较好的高温抗氧化性，可适用于氧化性或中性介质中。
它可长期测量1000度的高温，短期可测到1200度。
它不能用于还原性介质中,否则，很快腐蚀，在此情况下只能用于500度以下的测量.它比S型热偶要便宜很多，它的重复性很好，产生的热电势大，因而灵敏度很高，而且它的线性很好。
虽然其测量精度略低，但完全能满足工业测温要求，所以它是工业上最常用的热电偶。
概述:作为工业测温中最广泛使用的温度传感器之一——热电偶，与铂热电阻一起，约占整个温度传感器总量的60％，热电偶通常和显示仪表等配套使用，直接测量各种生产过程中—40～1800℃范围内的液体、蒸气和气体介质以及固体的表面温度。
热电偶工作原理：两种不同成份的导体(称为热电偶丝材或热电极)两端接合成回路，当接合点的温度不同时,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.热电偶的基本构造：工业测温用的热电偶,其基本构造包括热电偶丝材、绝缘管、保护管和接线盒等.一、常用热电偶丝材及其性能１、铂铑10－铂热电偶（分度号为Ｓ，也称为单铂铑热电偶）该热电偶的正极成份为含铑10％的铂铑合金,负极为纯铂；它的特点是:（１)热电性能稳定、抗氧化性强、宜在氧化性气氛中连续使用、长期使用温度可达1300℃，超达1400℃时，即使在空气中、纯铂丝也将会再结晶,使晶粒粗大而断裂；（２）精度高,它是在所有热电偶中，准确度等级最高的,通常用作标准或测量较高的温度;（３)使用范围较广，均匀性及互换性好；(４）主要缺点有:微分热电势较小，因而灵敏度较低；价格较贵，机械强度低，不适宜在还原性气氛或有金属蒸汽的条件下使用.２、铂铑13－铂热电偶（分度号为Ｒ，也称为单铂铑热电偶）该热电偶的正极为含13％的铂铑合金,负极为纯铂，同S型相比，它的电势率大15％左右，其它性能几乎相同，该种热电偶在日本产业界,作为高温热电偶用得最多，而在中国，则用得较少；３、铂铑30－铂铑6热电偶（分度号为Ｂ，也称为双铂铑热电偶）该热电偶的正极是含铑30％的铂铑合金,负极为含铑6％的铂铑合金,在室温下，其热电势很小，故在测量时一般不用补偿导线,可忽略冷端温度变化的影响;长期使用温度为1600℃，短期为1800℃，因热电势较小，故需配用灵敏度较高的显示仪表。
一等铂铑10热电偶不确定度评定
一等铂铑10热电偶不确定度评定一等铂铑10—铂热电偶标准装置不确定度评定1.测量方法把一等标准铂铑10-铂热电偶与被检热电偶捆扎在一起放入检定炉中。
将一等标准铂铑10-铂热电偶及被检定热电偶的输出端与热电偶自动检定系统的信号输入端稳定的连接好。
打开热电偶自动检定系统，按照检定规程的要求设置好检定温度点，给检定炉升温使之达到设定的温度点，待温度平衡稳定后。
热电偶自动检定系统自动采集出一等标准铂铑10-铂热电偶及被检热电偶的热电势数据。
并自动计算出被测热电偶的热电势误差。
2.数学模型双极法分度时 ,e(t),E(t),E(t)被标式中: ---- 分度时测得的被检热电偶的热电势的平均值，mV; E(t)被---- 分度时测得的标准热电偶的热电势的平均值，mV。
E(t)标3.不确定度来源3.1标准热电偶短期重复性引入的不确定度分量 u13.2热电偶年稳定度引入的标准不确定度分量 u23.3标准热电偶引入的不确定度分量 u33.4电测设备引入的不确定度分量 u43.5热电偶参考端引入的不确定度分量 u53.6热电偶材料的不均匀性引入的不确定度分量 u63.7 转换开关寄生电势引入的不确定度分量 u74.不确定度来源及分析4.1标准热电偶短期重复性引入的不确定度 u1使用一支一等标准铂铑10-铂热电偶进行两天铜点温度的测量，每天测量4次，最后测量值取两天的平均值。
在此测量中的不确定度包含了标准热电偶的短期重复性、热电偶分度炉温场偶分度炉温场的不均匀性及温场波动带来的影响引起的测量不确定度。
该分量用A类方法评定。
选择的温度检定点为铜点(1084.62)?。
测量数据见表一:一2 X,X序号测量值，，X,Xii-61 10.5760 0.000517 0.267806×10-62 10.5759 0.000417 0.174306×10-63 10.5769 0.001417 2.00931×10-64 10.5758 0.000317 0.0100806×10-65 10.5729 -0.002543 6.46431×10-66 10.5753 -0.000143 0.0203063×10-67 10.5777 0.002257 5.09631×10-68 10.5732 -0.002243 5.02881×10平均值 10.575483-6? 19.1619×10n2xx,，，,i,619.1619，10,3,1i mV sx，，,,,1.65，101nn,18,1sx()n1u=0.583μV 即0.05? ,1n4.2热电偶年稳定度引入的标准不确定度 u2对于一等标准铂铑10-铂热电偶在铜点连续两年测量结果最大之差为5μV 。
一等标准铂铑10-铂热电偶不确定度评定
Ｅ （） Ⅱ ｆ＋ Ｅ （）Ｅ （） ＝ （）（ ￡一 ￡ ） （） １
（ ） 换 开 关 的 影 响 ｕＥ ） ３转 （ 。根据 规 程 要 求 ， 换 开 关 的 寄 转
生电势 ≤ｎ ｖ， ４ 属均匀分布， 则各分度点的 “ ， （ ） ＝
山西科技
Ｓ Ｎ Ｉ ＣＥ Ｃ Ｎ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ ＨＡ Ｘ ＩＮ Ｅ Ａ ＤＴ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｓ
２１ ０ ０年
第 ２ ５卷
第 ５期
● 应 用 技 术
一
等 标准铂 铑 １ Ｏ一铂 热 电偶不 确 定度 评 定
高 丽
（ 山西省计 量监 督检定 测试 所 ， 山西太原 ，３ ０ ２ ００ ０ ）
摘 要 ： 中 国计 量科 学研 究 院送 交的 全 国 比对 用一 等 标 准铂 铑 １一 热 电偶 的 分度 结 果进 行 了 对 ０铂
不 确 定 度评 定 。
关 键 词 ： 电偶 ； 电动 势 ； 确 定 度 热 热 不 中图 分 类号 ：Ｇ１６３３ Ｔ ４． 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ：０ ４ ６ ２ （ ００ ０ — ０ ４ ０ １０ — ４ ９ ２ １ ）５ ０ ７ — ２
Ｖ ３
＝２ ｔ ０ ３ｘ Ｖ，
式中： ｔ——被检热电偶在 固定点上的热电动势值 ， Ｅ （） ｍＶ； （） ｆ ——标 准热电偶证书 中固定点上 的热电动势值 ， ｍＶ；
Ｅ （） — 测 量 时 被 检热 电偶 的热 电动 势 的平 均 值 ， ｆ— ｍＶ；
Ｂ类 ， 换算为温度值后 ， 各分度点的不确定度为 ： 锌点：． ４ 铝 ０ ２ ℃， ０
３ 各 分 量 的 相对 不 确 定 度 评 定
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一等标准铂铑10-铂热电偶是一种常用的温度测量器件，广泛应用于工业生产、科研实验等领域。
其测量范围是该电偶的一个重要性能指标，决定了它在实际应用中的适用范围。
本文将就一等标准铂铑10-铂热电偶的测量范围展开详细介绍，以帮助读者更好地了解和应用这一重要
的温度测量装置。
一、一等标准铂铑10-铂热电偶的基本原理
一等标准铂铑10-铂热电偶是利用铂铑合金与其他金属导线的热电势差来测量温度的装置。
在一定的温度范围内，铂铑合金与导线之间的热
电势差与温度成正比，因此可以利用这一特性来测量温度。
由于铂铑
合金的线性温度系数稳定、精确，因此一等标准铂铑10-铂热电偶被广泛应用于工业生产中的温度测量。
二、一等标准铂铑10-铂热电偶的测量范围
一等标准铂铑10-铂热电偶的测量范围是指它能够稳定、精确地测量温度的范围。
一般情况下，它的测量范围在−270℃至1600℃之间。
这
个范围覆盖了常见的工业生产温度范围，因此一等标准铂铑10-铂热电偶可以满足大部分温度测量的需求。
三、一等标准铂铑10-铂热电偶的测量范围的影响因素
1. 材料选择：铂铑合金的成分和制备工艺会影响它的使用温度范围，
不同的制备工艺和成分配比会导致铂铑合金的使用温度范围不同。
2. 使用条件：一等标准铂铑10-铂热电偶在不同的使用条件下其温度
测量范围可能会有所不同，例如在不同的环境气压、气体环境下，其使用温度范围可能会受到影响。
3. 测量精度：在一等标准铂铑10-铂热电偶的测量范围内，其测量精度也会有所不同，通常情况下，在较大温度范围内其测量精度会有所下降。
四、一等标准铂铑10-铂热电偶的使用注意事项
1. 使用温度范围不宜超范围：在使用一等标准铂铑10-铂热电偶时，应严格按照其使用温度范围来进行操作，避免超出其测量范围，导致测量精度的下降或甚至损坏。
2. 避免受到机械损伤：一等标准铂铑10-铂热电偶在使用过程中应避免受到机械损伤，以免影响其使用寿命和测量精度。
3. 注意校准和维护：在使用一等标准铂铑10-铂热电偶时，应定期对其进行校准和维护，以保证其测量精度和稳定性。
五、结语
一等标准铂铑10-铂热电偶的测量范围是其重要的性能指标之一，它对于该电偶在实际应用中的适用范围起着决定性的作用。
在使用一等标准铂铑10-铂热电偶时，应严格按照其使用温度范围进行操作，并注意其使用注意事项，以充分发挥其温度测量的优势，更好地为工业生产和科研实验等提供温度测量支持。