ICS17.200.20 N05 中华人民共和国国家标准 GB/T16701—2010 代替GB/T16701.1—1996,GB/T16701.2—1996 贵 金属、廉金属热电偶丝热电动势 测量方法 Methodsformeasuringthethermoelectricforceofnoblemetalandbasemetal thermocouplewires 2010-12-01发布 2011-05-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准代替GB/T16701.1—1996《热电偶材料试验方法 第1部分:贵金属热电偶丝热电动势测 量方法》和GB/T16701.2—1996《热电偶材料试验方法 第2部分:廉金属热电偶丝热电动势测量 方法》。 本标准与GB/T16701.1—1996和GB/T16701.2—1996相比,除了编辑、文字、格式上的修订外, 其主要变化如下: ———增加了比较法的术语和定义; ———删除了有关测试数据记录表的附录。 在贵金属热电偶丝热电动势测量方法方面: ———测量温度范围为300℃~1600℃; ———测量温度点中以铝凝固点(660.323℃)代替锑凝固点(630.63℃); ———B型偶丝的检测温度点修改为:1100℃、1300℃、1500℃; ———增加了S、R、B型标准级偶丝检测温度点并在标准器的选择上进行了相应的规定; ———将高温管形检定炉炉长修改为600mm,对后面装炉中规定的B型热电偶丝插入深度修改为 300mm; ———增加了S、R型和B型标准级偶丝的稳定度退火时间和温度。 在廉金属热电偶丝热电动势测量方法方面: ———对参考纯铂丝的要求修改为其在0℃~100℃温度范围内的平均电阻温度系数值应 ≥0.003920; ———管状检定炉的轴向温场修改为最高均匀温场中心与检定炉的几何中心沿轴线上偏离不应超过 10mm,并增加了径向温场的规定; ———增加了检测Ⅰ级偶丝应采用等级不低于一等的标准铂铑10-铂热电偶的要求; ———在捆扎的要求中取消了对支数的规定,修改为:包括标准在内捆扎成束的热电偶总数应以满足 管形检定炉的尺寸和对温场的规定要求为宜。 本标准的附录A和附录B为资料性附录。 本标准由机械工业联合会提出。 本标准由全国仪表功能材料标准化技术委员会(SAC/TC419)归口。 本标准负责起草单位:重庆仪表材料研究所。 本标准参加起草单位:宁波奥崎自动化仪表设备有限公司、中国测试技术研究院、绍兴春晖自动化 仪表有限公司、昆山万通仪表材料有限公司、重庆川仪十七厂有限公司、重庆川仪自动化股份有限公司 金属功能材料分公司、常州市潞城伟业合金厂、江苏华鑫合金有限公司、乐清市华东仪表厂、安徽鑫国仪 表有限公司、安徽天康(集团)股份有限公司、安徽蓝德集团股份有限公司、甘肃白银西北铜加工有限责 任公司、辽宁省计量科学研究院、上海嘉翎电子科技有限公司、昆明大方自动控制科技有限公司、德州群 力合金材料有限公司。 本标准主要起草人:吴承汕、唐锐、何伦英、孙炯、付志勇、邹华、余大才、康文捷、万伟建、王伯伟、 袁勤华、吴兴华、潘百来、周步余、殷成楼、杨永刚、侯素兰、王沁、李福洪、张力群。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为: ———GB/T16701.1—1996;GB/T16701.2—1996。 ⅠGB/T16701—2010 贵金属、廉金属热电偶丝热电动势 测量方法 1 范围 本标准规定了用比较法测量贵金属和廉金属热电偶丝热电动势的方法。 本标准适用于分度号为S、R和B的贵金属热电偶丝(以下简称S型、R型和B型热电偶丝)在 300℃~1600℃各段温度范围内的热电动势测量以及分度号为K、T、E、J和N的廉金属热电偶丝(以 下简称K型、T型、E型、J型、N型热电偶丝)在-196℃~1200℃各段温度范围内的热电动势测量。 对于其他类型的贵金属、廉金属热电偶丝亦可参照采用。本标准不适用于铠装热电偶材料的热电动势 的测量。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T1598 铂铑10-铂热电偶丝、铂铑13-铂热电偶丝、铂铑30-铂铑6热电偶丝 GB/T2614 镍铬-镍硅热电偶丝 GB/T2903 铜-铜镍(康铜)热电偶丝 GB/T4993 镍铬-铜镍(康铜)热电偶丝 GB/T4994 铁-铜镍(康铜)热电偶丝 GB/T17615 镍铬硅-镍硅镁热电偶丝 JB/T6819.2 仪表材料术语:测温材料 3 术语 JB/T6819.2确立的以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1 允差 tolerance 当热电偶的参考端温度为0℃而测量端温度为某一设定温度时,所测得的实际热电动势-温度关系 偏离分度表在该温度点标称值的最大允许范围。 3.2 比较法 comparetestmethods 在恒定的温度内,用标准器的指示值与被测热电偶的指示值进行比较来确定被测热电偶的实际值。 4 方法原理 4.1 双极比较法 双极比较法的连接线路如图1、图2所示: 1GB/T16701—2010 1———标准热电偶; 2———被测热电偶; 3———检定炉; 4———参考端恒温器; 5———转换开关。 图1 双极比较法接线示意图(高温部分) 1———直流电源; 2———多点转换开关; 3———变阻器; 4———毫安表; 5———标准电阻; 6———冰点器; 7———恒温槽; 8———热电偶参考端; 9———热电偶测量端; 10———标准温度计。 图2 双极比较法接线示意图(低温部分) 4.2 同名极比较法 同名极比较法的连接线路如图3所示: 2GB/T16701—2010 1———标准热电偶; 2———被测热电偶; 3———检定炉; 4———参考端恒温器; 5———转换开关; 6———转向开关。 图3 同名极比较法接线示意图 4.3 单极比较法 将被检热电偶丝与参考铂丝焊在一起,与标准器进行比较,测量正极对铂与铂对负极的热电势值。 连接线路如图4所示: 1———标准热电偶; 2———参考铂丝; 3———被测热电偶丝; 4———检定炉; 5———参考端恒温器; 6———转换开关。 图4 单极比较法接线示意图 5 贵金属热电偶丝测量 5.1 测量方法 采用双极比较法或同名极比较法。它们的测量结果具有同等效力。 5.2 测量温度点 S型、R型和B型的热电偶丝,其测量温度如表1所示: 3GB/T16701—2010 表1 贵金属热电偶丝测量温度点 分度号允差 等级测量温度点 ℃ S 标准级(一、二等)、Ⅰ级、Ⅱ级 419.527、660.323、1084.62 R 标准级(一、二等)、Ⅰ级、Ⅱ级 419.527、660.323、961.78、1084.62 B标准级 1100、1300、1500 Ⅱ级、Ⅲ级 1100、1300、1500 5.3 允差 由贵金属热电偶丝构成的热电偶,当参考端温度为0℃时,其允差应符合GB/T1598的规定。 5.4 测量仪器、设备 测量仪器和设备应满足下列要求: a) 标准器:标准器的选择应不低于表2的规定; 表2 贵金属热电偶丝允差等级与标准器的选用要求 分度号 允差等级 选用的标准器 S一等 标准组铂铑10-铂热电偶 二等、Ⅰ级、Ⅱ级 一等标准铂铑10-铂热电偶 R一等 标准组铂铑10-铂热电偶或标准组铂铑13-铂热电偶 二等、Ⅰ级、Ⅱ级 一等标准铂铑10-铂热电偶或一等标准铂铑13-铂热电偶 B一等 高一等级的标准铂铑30-铂铑6热电偶 二等、Ⅱ级 一等标准铂铑30-铂铑6热电偶 Ⅲ级 二等标准铂铑30-铂铑6热电偶 b) 电测仪器:准确度不低于0.01级低电势直流电位差计及其相应的配套装置,或同等准确度的 其他电测仪器; c) 多点转换开关:寄生电势应小于0.4μV; d) 参考端恒温器:一般用冰点来实现,0℃恒温器深度应不小于200mm,工作区域温度变化不得 大于0.1℃; e) 检定炉: 管形检定炉:炉长约600mm,常用最高温度为1200℃,温度最高区域偏离炉中心不得超过 20mm,并有不小于20mm、温度差不大于1℃的均匀温场; 高温管形检定炉:炉长约600mm,常用最高温度为1600℃,温度最高区域偏离炉中心不得超 过20mm,并有不小于20mm、温度差不大于1℃的均匀温场; f) 退火炉:炉长约1000mm,常用最高温度为1100℃时应有±20℃的均匀温场,均匀温场的长 度应大于400mm,均匀温场一端离炉口应小于100mm。 5.5 试样及其制备 5.5.1 试样要求 试样长度为800mm~1200mm。 5.5.2 清洗 将试样放入30%~50%(按容积比)的盐酸或硝酸溶液中,煮沸15min或浸泡1h,取出后用蒸馏 水煮沸数次,直至清除试样上的酸液为止。 4GB/T16701—2010