JJF 1637-2017廉金属热电偶校准规范-(高清原版）.pdf

中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 6 3 72 0 1 7廉金属热电偶校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rB a s eM e t a lT h e r m o c o u p l e s 2 0 1 7-0 9-2 6发布2 0 1 8-0 3-2 6实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布市场监管总局市场监管总局廉金属热电偶校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rB a s eM e t a lT h e r m o c o u p l e sJ J F1 6 3 72 0 1 7代替J J G3 5 11 9 9 6 归 口 单 位:全国温度计量技术委员会 主要起草单位:辽宁省计量科学研究院 参加起草单位:中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所辽阳市计量热工实验厂大连市计量检测研究院阜新市计量检定测试所 本规范委托全国温度计量技术委员会负责解释J J F1 6 3 72 0 1 7市场监管总局市场监管总局本规范主要起草人:侯素兰(辽宁省计量科学研究院)王 浩(辽宁省计量科学研究院)参加起草人:董 亮(辽宁省计量科学研究院)吕国义(中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所)国建军(辽阳市计量热工实验厂)李 颖(大连市计量检测研究院)徐霄峰(阜新市计量检定测试所)J J F1 6 3 72 0 1 7市场监管总局市场监管总局目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语(1)3.1 补偿导线(1)4 概述(1)5 计量特性(1)5.1 热电偶的热电动势和温度示值偏差(1)6 校准条件(2)6.1 环境条件(2)6.2 测量标准及其他设备(2)7 校准项目和校准方法(3)7.1 校准项目(3)7.2 外观检查(3)7.3 校准方法(4)7.4 数据处理(4)8 校准结果(6)9 复校时间间隔(6)附录A 热电偶参考校准温度点的选择(7)附录B 热电偶温度示值偏差计算示例(8)附录C 热电偶用补偿导线校准方法(1 0)附录D 标准铂铑1 0-铂热电偶热电动势计算方法(1 2)附录E 热电偶校准原始记录参考格式(1 4)附录F 热电偶校准结果参考格式(1 5)附录G K、N、E、J型热电偶热电动势允许偏差表(1 6)附录H K、N、E、J型热电偶整百摄氏度点微分热电动势表(1 8)附录I 热电动势和温度示值偏差测量不确定度评定示例(1 9)J J F1 6 3 72 0 1 7市场监管总局市场监管总局引 言 本规范代替J J G3 5 11 9 9 6 工作用廉金属热电偶,用于廉金属热电偶的校准工作。本次修订是以G B/T1 6 7 0 12 0 1 0 贵金属、廉金属热电偶丝热电动势测量方法、G B/T1 6 8 3 9.1 热电偶 第1部分:分度表、G B/T1 6 8 3 9.2 热电偶 第2部分:允差、G B/T3 0 4 2 92 0 1 3 工业热电偶等国家标准及J J F1 0 0 72 0 0 7 温度计量名词术语及定义、J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则为基础,对J J G3 5 11 9 9 6进行修订。本规范与J J G3 5 11 9 9 6相比,除编辑性修改外,主要变化如下:增加了引言部分;增加了术语部分;增加了引用文件部分;廉金属热电偶的校准温度范围和长度发生了变化;恒温设备技术要求发生了变化;增加了补偿导线的技术要求;删除了新制热电偶校准前的退火工作;增加了标准铂电阻温度计作测量标准的计算公式;更换了原规程中的计算实例;更改了标准铂铑1 0-铂热电偶在3 0 0以上范围内,整百摄氏度的热电动势和温度对照表计算方法;增加了热电偶补偿导线的校准方法;删除了管式炉炉温温场测试方法及热电偶的分度表;附录部分增加了热电动势和温度示值偏差校准不确定度评定示例。本规范的历次版本发布情况为:J J G3 5 11 9 9 6;J J G3 5 11 9 8 4;J J G1 4 11 9 7 3。J J F1 6 3 72 0 1 7市场监管总局市场监管总局廉金属热电偶校准规范1 范围本规范适用于测量范围-4 012 0 0,长度不小于5 0 0mm,可拆卸的镍铬-镍硅(K型)、镍铬硅-镍硅镁(N型)、镍铬-铜镍(E型)、铁-铜镍(J型)廉金属热电偶(以下简称被校热电偶)的校准。2 引用文件本规范引用了下列文件:J J F1 0 0 72 0 0 7 温度计量名词术语及定义G B/T4 9 8 92 0 1 3 热电偶用补偿导线G B/T1 6 7 0 12 0 1 0 贵金属、廉金属热电偶丝热电动势测量方法G B/T1 6 8 3 9.1 热电偶 第1部分:分度表G B/T1 6 8 3 9.2 热电偶 第2部分:允差G B/T3 0 4 2 92 0 1 3 工业热电偶凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3 术语J J F1 0 0 72 0 0 7界定的及以下术语和定义适用于本规范。3.1 补偿导线 e x t e n s i o no r c o m p e n s a t i n gc a b l e s一对与被校热电偶配用的导线。若与所配用的被校热电偶正确连接,就把该被校热电偶的参考端移至这对导线的输出端。4 概述热电偶是两种不同材料的导体基于塞贝克效应制成的温度计。通常两种不同材料的导体称为热电偶的两个电极,其两个电极的一端焊接在一起形成一个测量端,测量时放置于被测温场中;另一端为参考端,测量时置于某一恒定温场中。5 计量特性5.1 热电偶的热电动势和温度示值偏差热电偶的热电动势表征其热电特性。当热电偶参考端为0时,热电动势与温度的关系应符合G B/T1 6 8 3 9.1。在一定的温度范围内,被校热电偶的温度示值偏差符合表1的要求。1J J F1 6 3 72 0 1 7市场监管总局市场监管总局表1 热电偶允许偏差名称分度号1级2级允许偏差及其适用温度范围允许偏差及其适用温度范围镍铬-镍硅热电偶K镍铬硅-镍硅镁热电偶N(-4 0+3 7 5)1.5(3 7 510 0 0)0.0 0 4t(-4 0+3 3 3)2.5(3 3 312 0 0)0.0 0 75t镍铬-铜镍热电偶E(-4 0+3 7 5)1.5(3 7 58 0 0)0.0 0 4t(-4 0+3 3 3)2.5(3 3 39 0 0)0.0 0 75t铁-铜镍热电偶J(-4 0+3 7 5)1.5(3 7 57 5 0)0.0 0 4t(-4 0+3 3 3)2.5(3 3 37 5 0)0.0 0 75t 注:以上所有指标不适用于合格性判别,仅供参考。6 校准条件6.1 环境条件电测设备工作的环境温度和相对湿度应符合相应规定的要求;恒温设备工作的环境应无影响校准的气流扰动和外电磁场的干扰。6.2 测量标准及其他设备6.2.1 测量标准测量标准见表2,也可用扩展不确定度满足要求的其他测量标准。表2 测量标准序号测量标准名称测量范围技术要求备注1标准铂铑1 0-铂热电偶3 0 0以上一等或二等 1级被校热电偶的校准采用一等标准铂铑1 0-铂热电偶2标准铂电阻温度计(-1 9 6+4 1 9.5 2 7)二等6.2.2 其他设备见表3。2J J F1 6 3 72 0 1 7市场监管总局市场监管总局表3 其他设备序号设备名称技术要求用途备注1电测仪器 准确度等级不低于0.0 1级、分辨力不低于0.1V 校准1级被校热电偶时,测量热电动势 准确度等级不低于0.0 2级、分辨力不低于1V 校准2级被校热电偶时,测量热电动势 准确度等级不低于0.0 2级、分辨力不低于0.1m(测量标准为二等标准铂电阻温度计)测量二等标准铂电阻温度计的电阻值2恒温设备(-4 0+3 0 0)在有效工作区域内任意两点温差不大于0.13 0 0以上 恒温设备为管式炉时,应配置均温块:有效工作区域轴向3 0 mm内,任意两点温差绝对值不大于0.5;径向半径不小于1 4mm范围内,同一截面任意两点的温差绝对值不大于0.2 5 提供恒定的均匀温场 根 据 不 同的 校 准 温 度范 围,可 选择 与 其 相 对应 满 足 该 技术 要 求 的 恒温设备3多点转换开关 各路寄生电势及各路寄生电势之差均不大于0.5V 切换各路的热电动势4参考端恒温器 恒 温 器 深 度 应 不 小 于2 0 0mm,工作区域温度变化为(00.1)为参考端提供0的恒温场 可 用 满 足要 求 的 其 他设备5补偿导线 温度范围:(室温7 0),允许偏差:0.2 将被校热电偶信号输出端引至参考端恒温器7 校准项目和校准方法7.1 校准项目热电偶的热电动势和温度示值偏差。7.2 外观检查目测方法检查热电偶的外观。3J J F1 6 3 72 0 1 7市场监管总局市场监管总局7.2.1 被校热电偶电极不应有严重的腐蚀,明显缩径、粗细不均匀等缺陷;7.2.2 被校热电偶测量端焊接应牢固,圆滑、无气孔和夹灰等。7.3 校准方法7.3.1 校准温度点在被校热电偶测量温度范围内,至少校准三个温度点,参照附录A选取校准温度点,也可根据客户要求选择其他校准温度点。7.3.2 参考端的连接方法将剥去绝缘层的铜导线一端与被校热电偶参考端连接,置入装有酒精或变压器油的玻璃试管内,再均匀地插入参考端恒温器内。如果被校热电偶电极信号输出端无法插入参考端恒温器内,可用补偿导线(约5 0 0mm)的一端与其连接,另一端与铜导线连接后,置入装有酒精或变压器油的玻璃试管内,再均匀地插入参考端恒温器内。标准热电偶参考端与铜导线的一端连接后,也插入参考端恒温器。插入深度均不小于1 5 0mm。铜导线的另一端通过转换开关与电测仪器连接。注:1 热电偶接上补偿导线整体进行校准,仅限校准2级允差热电偶;2 连接用导线应使用同一卷铜导线。7.3.3 3 0 0以下温区被校热电偶的校准采用比较法,将被校热电偶与测量标准进行比较。将被校热电偶(必要时,测量端区套上玻璃保护管),与测量标准置于恒温设备中,测量标准感温点与被校热电偶测量端置于有效工作区域的同一水平位置,插入深度应不小于2 0 0mm。被校热电偶参考端的连接,按7.3.2的方法操作。当测量标准温度偏离校准温度点1以内,温度变化每分钟不超过0.1时开始读数,读数顺序为:标被1被2被3被n 标被1被2被3被n每支热电偶的读数不少于4次,在每一校准温度点的整个读数过程,温度的变化不得大于0.2。7.3.4 3 0 0以上温区被校热电偶的校准采用比较法,将被校热电偶与测量标准进行比较。将标准热电偶套上保护管,与套上绝缘瓷珠的被校热电偶用细镍铬丝捆扎成一束,捆扎时将被校热电偶的测量端围绕高铝保护均匀分布一周。然后,将热电偶束插入管式炉内的均温块至底部,其测量端与标准热电偶的测量端处于同一个径向截面上。标准热电偶处于管式炉轴线位置上,热电偶测量端处于炉内最高均匀温区,炉口处用绝缘耐火材料封堵。被校热电偶参考端的连接按7.3.2的方法操作。校准应由低温向高温逐点升温进行,当测量标准温度偏离校准温度点5 以内,温度变化每分钟不超过0.2时开始读数。读数顺序按7.3.3进行,每支热电偶的读数不少于4次,在每一校准温度点的整个读数过程,温度的变化不得大于0.5。7.4 数据处理4J J F1 6 3 72 0 1 7市场监管总局市场监管总局7.4.1 被校热电偶热电动势计算公式:e被(t)=e被+S被t校+e补(1)其中:t校=t校-t实(2)式中:e被(t)被校热电偶在某校准温度点的热电动势值,mV;e被 被校热电偶在某校准温度点附近,测得的热电动势算术平均值,mV;S被 被校热电偶在某校准温度点的微分热电动势,mV/;t校 校准温度点与实际温度的差值,;t校 校准温度点,;t实 测量标准测得的实际温度,(实际温度=测量标准读数平均值+修正值);e补 补偿导线修正值,mV。7.4.2 标准热电偶作测量标准校准时,被校热电偶热电动势计算公式:e被(t)=e被+e标证-e标S标S被+e补(3)式中:e标证 标准热电偶证书上某校准温度点的热电动势值,mV;e标 标准热电偶在某校准温度点附近,测得的热电动势算术平均值,mV;S标、S被 分 别 表 示 标 准、被 校 热 电 偶 在 某 校 准 温 度 点 的 微 分 热 电 动势,mV/;e被(t)、e被、e补见7.4.1。7.4.3 标准铂电阻温度计作测量标准校准时,被校热电偶热电动势计算公式:e被(t)=e被+Wtn-WtdWtdt tnS被+e补(4)其中:Wt=RtRt p 式中:tn 校准温度点;Wt 温度t时的电阻比;Rt 标准铂电阻温度计在温度t时,测得电阻的算术平均值,;Rt p 标准铂电阻温度计在水三相点的电阻值,;Wtn,dWtdt tn 由标准铂电阻温度计分度表给出的温度tn对应的电阻比和电阻比随温度的变化率,-1;e被(t)、e被、S被、e补见7.4.1。7.4.4 被校热电偶热电动势偏差e被计算公式:e被=e被(t)-e分(5)5J J F1 6 3 72 0 1 7市场监管总局市场监管总局 式中:e分 被校热电偶分度表上查得的某校准温度点的热电动势值,mV。7.4.5 被校热电偶温度示值偏差t被计算公式:t被=e被S被(6)式中:t被 某校准温度点的热电动势偏差除以微分热电动势,。用不同测量标准进行校准时,计算示例见附录B。8 校准结果经校准的被校热电偶出具校准证书,校准结果应在校准证书上反映(校准结果内容见附录E)。校准证书应至少包括以下信息:a)标题“校准证书”;b)实验室名称和地址;c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);d)证书的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识;e)客户的名称和地址;f)被校对象的描述和明确标识;g)进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的接收日期;h)如果与校准结果的有效性和应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;i)校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;k)校准环境的描述;l)校准结果及其测量不确定度的说明;m)对校准规范的偏离的说明;n)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;o)校准结果仅对被校对象有效的声明;p)未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。9 复校时间间隔由于复校时间间隔的长短是由被校热电偶的使用情况、使用者、本身质量等诸多因素决定,因此,送校单位可根据实际情况自主决定复校时间间隔。为确保被校热电偶在规定的技术性能下使用,建议复校时间间隔一般不超过半年。6J J F1 6 3 72 0 1 7市场监管总局市场监管总局附录A热电偶参考校准温度点的选择表A.1 校准温度点热电偶分度号热电极直径/mm校准温度点/K或N0.34 0 0 6 0 0 7 0 00.5 0.8 1.04 0 0 6 0 0 8 0 01.2 1.6 2.0 2.54 0 0 6 0 0 8 0 0 10 0 03.24 0 0 6 0 0 8 0 0 10 0 0(12 0 0)E0.3 0.51 0 0 2 0 0 2 5 00.8 1.0 1.21 0 0 3 0 0 4 0 01.6 2.0 2.51 0 0(3 0 0)4 0 0 6 0 03.24 0 0 6 0 0 7 0 0J0.3 0.51 0 0 2 0 0 2 5 00.8 1.0 1.21 0 0 2 0 0 4 0 01.6 2.0(1 0 0)3 0 0 4 0 0 5 0 02.5 3.2(1 0 0)3 0 0 4 0 0 6 0 0 注:括号内参考校准温度点根据用户要求进行校准。7J J F1 6 3 72 0 1 7市场监管总局市场监管总局附录B热电偶温度示值偏差计算示例B.1 用标准热电偶校准热电偶时的示例在10 0 0校准温度点附近,测得标准铂铑1 0-铂热电偶热电动势的算术平均值e标为9.5 7 5mV,被校K型热电偶热电动势的算术平均值e被为4 1.3 0 0mV;从标准铂铑1 0-铂热电偶检定证书中查得10 0 0时热电动势(e标证)为9.5 9 5mV,微分热电动势S标为0.0 1 2mV/;从分度表中查得被校热电偶的热电动势(e分)为4 1.2 7 6mV,微分热电动势S被为0.0 3 9mV/。计算在10 0 0时被校热电偶热电动势和温度示值偏差(被校热电偶未接补偿导线,e补=0.0mV)。在10 0 0时,被校热电偶热电动势e被(t)为:e被(t)=e被+e标证-e标S标S被+e补=4 1.3 0 0+9.5 9 5-9.5 7 50.0 1 20.0 3 9+0.0=4 1.3 6 5(mV)热电动势偏差e被为:e被=e被(t)-e分=4 1.3 6 5-4 1.2 7 6=0.0 8 9(mV)温度示值偏差t被为:t被=e被S被=0.0 8 90.0 3 9=2.2 8()B.2 用标准铂电阻温度计校准被校热电偶时的示例在4 0 0 校 准 温 度 点 附 近,测 得 标 准 铂 电 阻 温 度 计 电 阻 的 算 术 平 均 值Rt为2 4 8.9 0 20,被校E型热电偶热电动势的算术平均值e被为2 9.1 0 6mV;从标准铂电阻温度计检定证书中查得,4 0 0水三相点的电阻值(Rt p)为9 9.4 3 52,分度表给出(Wtn)为2.5 0 00 9 29 6,电阻比的变化率(dWt/dt)tn为0.0 0 35 7 50 2-1;从分度表中查得被校热电偶的热电动势(e分)为2 8.9 4 6mV,微分热电动势S被为0.0 8 0mV/。计算在4 0 0 时被校热电偶热电动势和温度示值偏差(被校热电偶未接补偿导线,e补=0.0mV)。在4 0 0时,被校热电偶热电动势e被(t)为:e被(t)=e被+Wtn-WtdWtdt tnS被+e补 8J J F1 6 3 72 0 1 7市场监管总局市场监管总局=2 9.1 0 6+2.5 0 00 9 29 6-2 4 8.9 0 29 9.4 3 520.0 0 35 7 50 20.0 8 0+0.0=2 9.0 3 7(mV)热电动势偏差e被为:e被=e被(t)-e分=2 9.0 3 7-2 8.9 4 6=0.0 9 1(mV)温度示值偏差t被为:t被=e被S被=0.0 9 10.0 8 0=1.1 4()B.3 用标准水银温度计校准热电偶时的示例在2 0 0校准温度点附近,参考端为0.0,测得被校E型热电偶的热电动势算术平均值e被为1 3.4 4 0mV;从分度表查得,在2 0 0时被校热电偶的热电动势值(e分)为1 3.4 2 1 mV,微分热电动势为S被=0.0 7 4mV/;标准水银温度计测得温场的实际温度为2 0 0.0 5。计算在2 0 0时被校热电偶热电动势和温度示值偏差(被校热电偶未接补偿导线,e补=0.0 mV)。在2 0 0时,被校热电偶热电动势为:e被(t)=e被+S被t校+e补=1 3.4 4 0+0.0 7 4(2 0 0-2 0 0.0 5)+0.0=1 3.4 3 6(mV)热电动势偏差为:e被=e被(t)-e分=1 3.4 3 6-1 3.4 2 1=0.0 1 5(mV)温度示值偏差t被为:t被=e被S被=0.0 1 50.0 7 4=0.2 0()9J J F1 6 3 72 0 1 7市场监管总局市场监管总局附录C热电偶用补偿导线校准方法本校准方法适用于温度范围为-4 0 2 0 0 热电偶补偿导线(以下简称补偿导线)的校准。C.1 概述补偿导线按材料类型分为延长型与补偿型,按热电特性的允差分为精密级(符号S)和普通级。廉金属热电偶主要有K、N、E、J、T五种类型,其对应的热电偶补偿导线主要分为K C、K X、N C、N X、E X、J X、T X 7种类型。补偿导线型号及成分见表C.1。表C.1 补偿导线型号及成分型号匹配热电偶的分度号正极成分负极成分K CK C AKK P C A(铁)KN C A(铜镍2 2)K C BKK P C B(铜)KN C B(铜镍4 0)K XKK P X(镍铬1 0)KN X(镍硅3)N CNN P C(铁)NN C(铜镍1 8)N XNN P X(镍铬1 4硅)NN X(镍硅4镁)E XEE P X(镍铬1 0)E N X(铜镍4 5)J XJJ P X(铁)J N X(铜镍4 5)T XTT P X(铜)T N X(铜镍4 5)C.2 测量标准及配套设备测量标准及配套设备见6.2.1、6.2.2和表C.2。表C.2 测量标准及配套设备序号设备名称技术要求用途1恒温设备(-4 02 0 0)有效工作区域任意两点温差小于0.0 2 提供恒定的均匀温场2 热电偶测量端焊接设备 焊接补偿导线测量端C.3 校准项目和校准方法C.3.1 校准项目温度示值偏差。C.3.2 校准方法C.3.2.1 校准温度点01J J F1 6 3 72 0 1 7市场监管总局市场监管总局在测量温度范围内,参照表C.3选取校准温度点,也可以根据客户要求选择其他校准温度点。表C.3 校准温度点类型温度范围/校准温度点/一般-4 01 0 0-4 0、0、2 0、5 0、1 0 0耐热-4 02 0 0-4 0、0、2 0、5 0、1 0 0、2 0 0C.3.2.2 测量端焊接选择补偿导线一端,除去1c m的绝缘外皮,用热电偶焊机将补偿导线的正负极焊接在一起为测量端,要求焊点牢固、呈球状,表面光滑、无气孔、无夹渣。C.3.2.3 参考端的连接方法补偿导线参考端与铜导线一段连接后置于冰点恒温器内,插入深度不小于1 5 0mm,铜导线的另一端通过转换开关与电测仪器连接。C.3.2.4 热电偶补偿导线的校准,参照本规范7.3.3。11J J F1 6 3 72 0 1 7市场监管总局市场监管总局附录D标准铂铑1 0-铂热电偶热电动势计算方法3 0 0以上整百摄氏度标准铂铑1 0-铂热电偶的热电动势和温度对照表计算方法。D.1 计算差值E1、E2、E3将标准铂铑1 0-铂热电偶(以下简称标准热电偶)检定证书上,锌、铝、铜三个凝固点的热电动势值,填入表D.1,分别计算三个凝固点(设定为t1、t2、t3)与分度表中固定点上的热电动势值之差E1、E2、E3。标准热电偶的热电动势E(t)和S型热电偶分度表中固定点上的热电动势值Es(t)的差值函数E(t),按式D.1计算:E(t)=E(t)-Es(t)=a+b t+c t2(D.1)表D.1序号凝固点温度t/标准热电偶检定证书值Ei(t)/VS型热电偶分度表凝固点热电动势值Es(t)/VEi/V1锌4 1 9.5 2 734 4 6.8 9E12铝6 6 0.3 2 358 6 0.1 3E23铜10 8 4.6 21 05 7 4.8 0E3D.2 标准热电偶的系数a、b、c用表1中E1、E2、E3代入式D.1中,得到一组三元一次联立方程:E1=a+b t1+c t21E2=a+b t2+c t22E3=a+b t3+c t23解联立方程,求出系数a、b、c。a=4.4 7 20 1E1-4.4 5 36 7E2+0.9 8 16 6 7E3b=-0.0 1 08 9 56E1+0.0 1 47 2 21E2-0.0 0 38 2 65 8E3c=6.2 4 40 81 0-6E1-9.7 8 77 01 0-6E2+3.5 4 36 21 0-6E3(D.2)D.3 标准热电偶整百摄氏度点的差值E(t)将系数a、b、c代入式D.1中,可得出所求整百摄氏度点的差值E(t)值。D.4 标准热电偶整百摄氏度点的热电动势E(t)根据式D.1导出下式:E(t)=Es(t)+E(t)(D.3)D.5 计算标准热电偶10 0 0的热电动势标准热电偶在锌、铝、铜三个凝固点上的热电动势值分别为:E1=34 4 6V、E2=58 6 3V、E3=1 05 8 8V。求系数a、b、c和标准热电偶10 0 0的热电动势值。21J J F1 6 3 72 0 1 7市场监管总局市场监管总局将E1、E2、E3填入表D.1中,求得:E1=-0.8 9(V),E2=2.8 7(V),E3=1 3.2(V)用D.2求系数a、b、c得:a=-3.8 0 41 1 74,b=0.0 0 14 3 86 5 5,c=1 3.1 2 78 5 381 0-6当t取10 0 0时,将系数a、b、c代入式D.1,求得差值E(10 0 0)1 0.8V。将E(10 0 0)代入式D.3中:E(t)=Es(t)+E(t)E(10 0 0)=Es(10 0 0)+E(10 0 0)=95 8 7+1 0.8=95 9 8(V)因此,标准热电偶在10 0 0的热电动势值为9.5 9 8mV。31J J F1 6 3 72 0 1 7市场监管总局市场监管总局附录E热电偶校准原始记录参考格式记录编号:测量标准及主要配套设备仪器名称型号规格出厂编号不确定度/准确度等级证书号有效日期校准依据:校准地点:室温 ,相对湿度%委托单位型号制造单位出厂编号证书编号流 水 号读数顺序标准热电偶读数/mV被校热电偶热电动势/mV标准热电偶证书值e标证=mV 校准温度点:1234平均值差值t校/S被t校e被(t)e被t被/扩展不确定度U/读数顺序标准热电偶读数/mV标准热电偶证书值e标证=mV 校准温度点:1234平均值差值t校/S被t校e被(t)e被t被/扩展不确定度U/外观检查校准员:核验员:年 月 日第 页共 页41J J F1 6 3 72 0 1 7市场监管总局市场监管总局附录F热电偶校准结果参考格式校 准 结 果校准温度点热电动势mV温度示值偏差扩展不确定度U(k=2)/注:热电偶参考端温度为0。以下空白51J J F1 6 3 72 0 1 7市场监管总局市场监管总局附录GK、N、E、J型热电偶热电动势允许偏差表镍铬-镍硅热电偶(K型)mV测量端温度/热电动势标准值1级2级允许偏差热电动势范围允许偏差热电动势范围1 0 04.0 9 60.0 6 24.0 3 44.1 5 80.1 0 33.9 9 34.1 9 92 0 08.1 3 80.0 6 08.0 7 88.1 9 80.1 0 08.0 3 88.2 3 83 0 01 2.2 0 90.0 6 21 2.1 4 71 2.2 7 10.1 0 41 2.1 0 51 2.3 1 34 0 01 6.3 9 70.0 6 81 6.3 2 91 6.4 6 50.1 2 71 6.2 7 01 6.5 2 45 0 02 0.6 4 40.0 8 52 0.5 5 92 0.7 2 90.1 6 02 0.4 8 42 0.8 0 46 0 02 4.9 0 50.1 0 22 4.8 0 32 5.0 0 70.1 9 12 4.7 1 42 5.0 9 67 0 02 9.1 2 90.1 1 72 9.0 1 22 9.2 4 60.2 2 02 8.9 0 92 9.3 4 98 0 03 3.2 7 50.1 3 13 3.1 4 43 3.4 0 60.2 4 63 3.0 2 93 3.5 2 19 0 03 7.3 2 60.1 4 43 7.1 8 23 7.4 7 00.2 7 03 7.0 5 63 7.5 9 610 0 04 1.2 7 60.1 5 64 1.1 2 04 1.4 3 20.2 9 24 0.9 8 44 1.5 6 811 0 04 5.1 1 90.3 1 24 4.8 0 74 5.4 3 112 0 04 8.8 3 80.3 2 84 8.5 1 04 9.1 6 6镍铬硅-镍硅镁热电偶(N型)mV测量端温度/热电动势标准值1级2级允许偏差热电动势范围允许偏差热电动势范围1 0 02.7 7 40.0 4 42.7 3 02.8 1 80.0 7 42.7 0 02.8 4 82 0 05.9 1 30.0 4 05.8 6 45.8 8 20.0 8 25.8 3 15.9 9 53 0 09.3 4 10.0 5 39.2 8 89.3 7 40.0 8 99.2 5 29.4 3 04 0 01 2.9 7 40.0 5 91 2.9 1 51 3.0 3 30.1 1 11 2.8 6 31 3.0 8 55 0 01 6.7 4 80.0 7 61 6.6 7 21 6.8 2 40.1 4 31 6.6 0 51 6.8 9 16 0 02 0.6 1 30.0 9 42 0.5 1 92 0.7 0 70.1 7 52 0.4 3 82 0.7 8 87 0 02 4.5 2 70.1 1 02 4.4 1 72 4.6 3 70.2 0 62 4.3 2 12 4.7 3 38 0 02 8.4 5 50.1 2 62 8.3 2 92 8.5 8 10.2 3 52 8.2 2 02 8.6 9 09 0 03 2.3 7 10.1 4 03 2.3 2 13 2.5 1 10.2 6 43 2.1 0 73 2.6 3 510 0 03 6.2 5 60.1 5 43 6.1 0 23 6.4 1 00.2 9 03 5.9 6 63 6.5 4 611 0 04 0.0 8 70.3 1 33 9.7 7 44 0.4 0 012 0 04 3.8 4 60.3 3 54 3.5 1 14 4.1 8 161J J F1 6 3 72 0 1 7市场监管总局市场监管总局镍铬-铜镍热电偶(E型)mV测量端温度/热电动势标准值1级2级允许偏差热电动势范围允许偏差热电动势范围1 0 06.3 1 90.1 0 16.2 1 86.4 2 00.1 6 96.1 5 06.4 8 82 0 01 3.4 2 10.1 1 11 3.3 1 01 3.5 3 20.1 8 61 3.2 3 61 3.6 0 63 0 02 1.0 3 60.1 1 72 0.9 1 92 1.1 5 30.1 9 52 0.8 4 12 1.2 3 14 0 02 8.9 4 60.1 2 82 8.8 1 82 9.0 7 40.2 4 02 8.7 0 62 9.1 8 65 0 03 7.0 0 50.1 6 23 6.8 4 33 7.1 6 70.3 0 33 6.7 0 23 7.3 0 86 0 04 5.0 9 30.1 9 44 4.8 9 94 5.2 3 70.3 6 34 4.7 3 04 5.4 5 67 0 05 3.1 1 20.2 2 35 2.8 8 95 3.3 3 50.4 1 85 2.6 9 45 3.5 3 08 0 06 1.0 1 70.2 5 16 0.7 6 66 1.2 6 80.4 7 16 0.5 4 66 1.4 8 89 0 06 8.7 8 70.5 1 96 8.2 6 86 9.3 0 6铁-铜镍热电偶(J型)mV测量端温度/热电动势标准值1级2级允许偏差热电动势范围允许偏差热电动势范围1 0 05.2 6 90.0 8 25.1 8 75.3 5 10.1 3 65.1 3 35.4 0 52 0 01 0.7 7 90.0 8 31 0.6 9 61 0.8 6 20.1 3 91 0.6 4 01 0.9 1 83 0 01 6.3 2 70.0 8 31 6.2 4 41 6.4 1 00.1 3 81 6.1 8 91 6.4 6 54 0 02 1.8 4 80.0 8 82 1.7 6 02 1.9 3 60.1 6 52 1.6 8 32 2.0 1 35 0 02 7.3 9 30.1 1 22 7.2 8 12 7.5 0 50.2 1 02 7.1 8 32 7.6 0 36 0 03 3.1 0 20.1 4 03 2.9 6 23 3.2 4 20.2 6 33 2.8 3 93 3.3 6 57 0 03 9.1 3 20.1 7 43 8.9 5 83 9.3 0 60.3 2 63 8.8 0 63 9.4 5 87 5 04 2.2 8 10.1 9 14 2.0 9 04 2.4 7 20.3 5 84 1.9 2 34 2.6 3 971J J F1 6 3 72 0 1 7市场监管总局市场监管总局附录HK、N、E、J型热电偶整百摄氏度点微分热电动势表测量端温度/微分热电动势V/分度号KNEJ03 9.4 52 6.1 65 8.6 75 0.3 81 0 04 1.3 72 9.6 46 7.5 25 4.3 62 0 03 9.9 73 2.9 97 4.0 35 5.5 12 5 04 0.7 13 4.3 17 6.2 45 5.5 13 0 04 1.4 53 5.4 27 7.9 15 5.3 53 5 04 1.9 13 6.3 57 9.1 55 5.1 94 0 04 2.2 43 7.1 38 0.0 65 5.1 55 0 04 2.6 33 8.2 78 0.9 35 5.9 96 0 04 2.5 13 8.9 68 0.6 65 8.4 97 0 04 1.9 03 9.2 67 9.6 56 2.1 57 5 04 1.4 73 9.2 97 9.0 56 3.7 08 0 04 1.0 03 9.2 67 8.4 39 0 04 0.0 03 9.0 47 6.8 310 0 03 8.9 83 8.6 111 0 03 7.8 53 7.9 812 0 03 6.4 93 7.1 981J J F1 6 3 72 0 1 7市场监管总局市场监管总局附录I热电动势和温度示值偏差测量不确定度评定示例I.1 校准方法采用比较法中的双极法,在管式炉中放置金属均温块,将二等标准铂铑1 0-铂热电偶(以下简称标准热电偶)套上保护管,与套上绝缘瓷珠的被校热电偶用细镍铬丝捆扎成一束,然后,将热电偶束插入管式炉内的均温块至底部进行比较,测量标准热电偶和被校热电偶的热电动势。I.1.1 测量模型被校热电偶在校准温度点上(参考端为0.0时)的测量模型:e被(t)=e被+e标证-e标S标S被+e补(I.1)式中:e被(t)被校热电偶在某校准温度点的热电动势值,mV;e被 被 校 热 电 偶 在 某 校 准 温 度 点 附 近,测 得 的 热 电 动 势 算 术 平 均值,mV;e标证 标准热电偶证书上某校准温度点的热电动势值,mV;e标 标 准 热 电 偶 在 某 校 准 温 度 点 附 近,测 得 的 热 电 动 势 算 术 平 均值,mV;S标、S被 分别为标准热电偶、被校热 电 偶 在 某 校准 温 度 点 的 微分 热 电 动势,V/;e补 补偿导线修正值,mV。I.1.2 不确定度传播公式测量模型中各个输入量的不确定度相互独立,根据不确定度传播律:u2c=c1u(e被)2+c2u(e标证)2+c3u(e标)2+c4u(e补)2(I.2)其中,灵敏系数:c1=e被(t)e被=1c2=e被(t)e标证=S被S标=4.4 1c3=e被(t)e标=-S被S标=-4.4 1c4=e被(t)e补=1I.1.3 标准不确定度评定被校热电偶输入量e被引入的标准不确定度u(e被),其来源有被校热电偶的重复性测量、电测仪器测量误差、炉内金属均温块径向温场的不均匀性、炉温的波动、转换开91J J F1 6 3 72 0 1 7市场监管总局市场监管总局关接触电势、参考端温度不等于0、补偿导线。标准热电偶引入的不确定度,其来源有整百摄氏度点e标证和输入量e标重复性测量等。I.1.3.1 被校热电偶重复测量引入的标准不确定度u1用二等标准热电偶对被校热电偶(以热电偶K型在校准温度点4 0 0)