工业铂铜热电阻检定规程

工业铂、铜热电阻检定规程1范畴本规程合用于-200℃～+850℃整个或部分温度范畴使用的温度系数标称值为3.851×10-3℃-1的工业铂热电阻和-200℃～+850℃整个或部分温度范畴使用的温度系数标称值为4.280×10-3℃-1的工业铜热电阻（下列简称热电阻）的初次检定、后续检定和使用中检查。2引用文献本规程引用下列文献：IEC60751()Industrialplatinumresistancethermometersandplatinumtemperaturesensors（工业铂热电阻及其传感器）JB/T8623-1997工业铜热电阻技术条件及分度表引用时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。3定义及术3.1热电阻resistancethermometer由一种或多个感温电阻元件构成的，带引线、保护管和接线端子的测温仪器。3.2标称电阻值nominalresistance热电阻（或感温元件）在0℃时的盼望电阻值。其阻值普通有：，它由制造商声明并标于热电阻上。感温元件常以其标称电阻值表征，例如一种的感温元件,其标称电阻值为=；的感温元件，其标称电阻值为。3.3工业热电阻电阻比值relativeresistance工业热电阻（或感温元件）在温度的电阻值与0℃的电阻值之比。其中为标称电阻比值，与电阻温度系数有直接对应关系。3.4原则铂电阻电阻比值relativeresistance原则铂电阻温度计在温度的电阻值与在水三相点的电阻值之比。3.5电阻温度系数temperaturecoefficientofresistance单位温度变化引发电阻值的相对变化。感温元件和热电阻的电阻温度系数用表达，即4概述4.1构成工业铂、铜热电阻由装在保护套管内的一种或多个铂、铜热电阻感温元件构成，涉及内部连接线以及用来连接电测量仪表的外部端子（不涉及测量、显示装置）。可含安装固定用的装置和接线盒，但不含可分离的保护管或安装套管。4.2温度特性4.2.1工业铂热电阻（PRT）工业铂热电阻电阻值与温度之间的函数关系为-200℃～0℃：0℃～850℃：式中：；；4.2.2工业铜热电阻（CRT）工业铜热电阻电阻值与温度之间的函数关系为-50℃～150℃：式中：；；4.2.3温度/电阻表（分度表）当为各标称电阻值时，可将上述函数关系制成对应的温度/电阻表（分度表）。铂热电阻标称电阻值为的分度表见附录B。其它类型铂热电阻的分度表只要将该分度表中的电阻值乘以即可（此处的为其它类型铂热电阻的标称电阻值）。铜热电阻分度表亦是如此得到。附录B分度表中的电阻值是按上述函数关系计算，并修约到小数点后第二位得到的。对于允差等级高于AA级的铂热电阻，分度表中的电阻值应修约到小数点后第三位。5计量性能规定5.1允差允差等级是与有效温度范畴相对应的。在有效温度范畴内，热电阻的电阻值通过分度表查算出的温度与真实温度的最大偏差不得超出表1给定的允差值。表1合用于任何标称电阻值的热电阻。对于特定的热电阻，若其有效温度范畴不大于该表规定的范畴，应予以阐明。表1热电阻的允差等级和允差值热电阻类型允差等级有效温度范畴/℃允差值线绕元件膜式元件PRTAAABC-50～+250-100～+450-196～+600-196～+6000～+150-30～+300-50～+500-50～+600±（0.100℃+0.0017）±（0.150℃+0.002）±（0.30℃+0.005）±（0.6℃+0.010）CRT——-50～+150——±（0.30℃+0.006）注：1.在600℃到850℃范畴的允差应由制造商在技术条件中拟定。2.为温度的绝对值，单位为℃。若特殊的允差等级与表1给出的允差等级不同，制造商须特别加以注明，涉及对应的有效温度范畴。铂热电阻推荐的特殊允差等级应是B级允差值的分数或倍数（如：B级、B级、3B级等）。5.2稳定性铂热电阻在经历最高工作温度672h后，其值的变化换算成温度后不得不不大于表1规定的0℃允差的绝对值。6通用技术规定6.1外观6.1.1热电阻各部分装配对的、可靠、无缺件，外表涂层应牢固，保护管应完整无损，不得有凹痕、划痕和明显锈蚀；6.1.2感温元件不得破裂，不得有明显的弯曲现象；6.1.3根据测量电路的需要，热电阻能够有两、三或四线制的接线方式，其中A级和AA级的热电阻必须是三线制或四线制的接线方式。6.1.4每支热电阻在其保护套管上或在其所附的标签上最少应有下列内容的标记：●类型代号●标称电阻值●有效温度范畴●感温元件数●允差等级●制造商名或商标●生产年月注：1.如果用符号来体现这些信息，其标记应便于识别。2.检定标记应置于热电阻的保护套管上或所附的标签上。6.2绝缘电阻感温元件与外壳，各感温元件之间的绝缘电阻均应符合以下规定：a）常温绝缘电阻，热电阻处在温度15℃～35℃，相对湿度45%～85%的环境时，绝缘电阻应不不大于；b）高温绝缘电阻，热电阻在上限工作温度的绝缘电阻应不不大于表2规定的值。表2最小绝缘电阻值最高工作温度/℃最小绝缘电阻值/100～25020251～4502451～6500.5651～8500.27计量器具控制计量器具控制涉及初次检定、后续检定和使用中检查。7.1检定条件7.1.1检定设备检定时所需的原则仪器及配套设备按被检热电阻的类型可从表3中参考选择。选用的原则为：检定时用的原则器、电测仪器以及配套设备引入的扩展不拟定度（置信概率）换算成温度值应不不不大于被检热电阻允差绝对值的1/4（AA级以上的为1/3）。表3原则仪器及配套设备序号仪器设备名称技术规定用途备注1原则铂电阻温度计一196℃～+660℃二等用比较法检定时的参考原则亦可用满足不拟定度规定的其它原则温度计2电测仪器（电桥或可测量电阻的数字多用表）A级及以上用0.005级及以上等级B级及下列用0.02级及以上等级测量范畴应与原则铂电阻、被检热电阻的电阻值范畴相适应确保原则器和被检热电阻的分辨力换算成温度后不低于0.001℃如测量Pt100的分辨力不低于0.1测量热电阻和原则铂电阻阻值的仪器电测仪器提供应热电阻的测量电流应确保功耗引发的温升尽量小，不会对不拟定度评定带来明显影响3转换开关接触电势≤1.0多支热电阻检定用转换器4冰点槽℃，制冰的水和加入冰槽的水必须纯净。冰水混合物必须压紧以消除气泡。水面应低于冰面（10～20）mm产生0℃的恒温装置亦可用满足不拟定度规定的恒温槽5恒温槽温度范畴：-50℃～+300℃水平温场≤0.01℃垂直温场≤0.02℃10min变化不不不大于0.04℃温度的恒温装置应有足够的置入深度。确保在允差检定时的热损失可被无视；同时还必须满足原则温度计插入深度的规定6高温炉温度范畴测量区域温差不不不大于热电阻上线温度允差的1/8高温源，检定300℃以上的上限温度用可用符合规定的其它高温源7水三相点瓶及其保温容器核查原则铂电阻温度计的用用同一台电测仪器测量和、可明显减小测量不拟定度8液氮杜瓦瓶或液氮比较仪低温源，检定-196℃下限温度用9绝缘电阻表直流电压10V～100V10级测量热电阻的绝缘电阻7.1.2环境条件环境温度：15℃～35℃。电测设备应符合对应的环境规定。相对湿度：30%～80%。7.2检定项目初次检定、后续检定和使用中检查的检定项目见表4。表4检定项目检定项目初次检定后续检定使用中检查外观+++绝缘电阻常温+++高温*--稳定性*--允差0℃点+++允差等级规定的上限（或下限）温度或100℃点（应首选100℃）++-注：1.表中“+”表达应检定，“一”表达可不检定，“*”表达当顾客规定时应进行检定。2.在和合格，而电阻温度系数不符合规定时（详见7.3.5），仍应进行允差等级规定的上限温度的检定。7.3检定办法7.3.1外观检查按6.1.1～6.1.4的规定检查热电阻和感温元件的保护套管外部，应无肉眼可见的损伤。同时按6.1.4的规定检查标记、检定标记等，拟定热电阻与否符合管理性的规定。7.3.2绝缘电阻的测量a）常温绝缘电阻的测量。应把热电阻的各接线端短路，并接到一种直流100V的兆欧表的一种接线端，兆欧表的另一接线端应与热电阻的保护管连接，测量感温元件与保护管之间的绝缘电阻；有两个感温元件的热电阻，还应将两热电阻的各接线端分别短路，并接到一种直流100V的兆欧表的两个接线端，测量感温元件之间的绝缘电阻。b）高温绝缘电阻的测量。测量办法与上述相似，所用的直流电压应不超出10V，热电阻应在最高工作温度保持2h后进行绝缘电阻的测量。注：若热电阻的保护套管由绝缘材料制成，不需检查保护管与感温元件之间的绝缘电阻。7.3.3稳定性实验先在冰点槽中测量热电阻0℃的电阻值，然后将热电阻在最高工作温度保持672h。此后再次测量0℃的电阻值，热电阻的变化应不超出0℃允差的规定。7.3.4允差的检定7.3.4.1检定点的选择各等级热电阻的检定点均应选择0℃和100℃，并检查的符合性。当不符合规定时，仍须进行上限（或下限）温度的检定（首选上限）。注：上述上、下限温度指的是表1中对应允差等级有效温度范畴的上、下限温度。如制造商注明的有效温度范畴不大于表中规定的上、下限温度，按制造商注明的选择。7.3.4.2热电阻阻值的测量办法热电阻（涉及感温元件）和原则铂电阻的电阻值测量均应采用四线制的测量办法。感温元件的电阻值应从其连接点起计算，热电阻的电阻值应从整支热电阻的接线端子起计算。在测量二线制的热电阻时，也应接成四线制进行。应考虑从感温元件连接点到热电阻端子间内引线的电阻值，若制造商提供引线的电阻值，则测量成果应扣除引线电阻值。否则，引线电阻应涉及在感温元件内。在测量三线制的热电阻时，为消除引线电阻的影响，可分别按图1(a)和图1(b)的接线办法测量，得到和。由于，则三线制热电阻的电阻值为。电测仪器能够选用符合测量精确度规定的电桥或数字多用表。为削弱热电势的影响，用数字多用表测量电阻时应采用电流换向，取平均值。考虑恒温槽温度随时间变化的因素，应在尽量短的时间内采用交替测量热电阻和原则铂电阻的方法，交替重复不少于4次（涉及电流换向），分别取平均值作为测量成果。7.3.4.3的检定在冰点槽（或含有0℃的恒温槽，偏差不超出±0.2℃）中测量热电阻的电阻值，并与原则器测量冰点槽的温度进行比较，计算其0℃的偏差值。对保护管可拆卸的热电阻，为缩短热平衡时间，可将感温元件连同引出线一并从内衬管和保护管中取出，放置在内径略不不大于感温元件直径的玻璃试管中，管口用脱脂棉塞紧，插入冰点槽，被一层不不大于30mm的冰水混合物所包围，在测量前必须将冰水混合物压紧以消除气泡，测量中也要始终维持该状态。保护管不可拆卸的热电阻，检定时必须要有足够的热平衡时间，待测量数据稳定后方可读数。如果使用0℃恒温槽，热电阻应有足够的插入深度，尽量减少热损失。检定AA级以上的热电阻，为减小测量不拟定度，建议在水三相点瓶中测量，通过计算得到值。的计算（办法环节）：a）冰点槽偏离0℃的值由原则铂电阻温度计测量得到。其值按公式（1）计算：（1）式中：——原则铂电阻在冰点槽和水三相点测得的电阻值，；——原则铂电阻0℃时的电阻比值和电阻比值对温度的变化率。注：检定AA级热电阻时，的电阻值必须在三相点瓶中用电测仪器重新测量,有助于改善测量不拟定度（检定A级热电阻时如果使用0.02级的测量仪器，必须重测才干满足测量不拟定度的规定）。检定其它等级的热电阻时如果对该电阻值没有异议，可直接从原则铂电阻的检定证书中获得。b)测量被检热电阻在冰点槽的电阻值，计算热电阻的。由公式（2）计算得到：（2）式中：——被检热电阻在0℃时，电阻值对温度的变化率，；其中：Pt100的；Cu100的。的计算成果修约到；AA级以上修约到。c)计算被检热电阻0℃的温度偏差。值对应的温度与0℃的差值可按公式（3）计算，其值应符合对应允差等级的规定：（3）式（3）也可表达为式中：——由被检热电阻在冰点槽中测得的偏离0℃的差，℃；——原则铂电阻温度计在冰点槽中测得的偏离0℃的差，℃。7.3.4.4和的检定在100℃的恒温槽中测量热电阻的电阻值，并与原则器测量的温度进看比较，计算其100℃的偏差值。其它温度点的检定也是如此。可拆卸热电阻的检定与的检定同样，可将感温元件放置在玻璃试管中，检定温度高于400℃时应放置在石英试管中。热电阻检定时在恒温槽中应有足够的插入深度，尽量减少热损失。适宜的插入深度，是在热平衡后继续增加插入深度1cm，在重新达成热平衡后电阻值的变化不应超出允差的5%。如制造商另有规定，则按规定的插入深度进行检定。若温度高于500℃，则不应把热电阻快速地从槽中移到室温的空气中，而应以不大于1℃/min的速率随槽冷却至500℃，然后再从控温槽中取出。恒温槽的温度应控制在检定点附近，不应超出±2℃，同时规定10min之内变化不超出±0.02℃。的计算（办法环节）：a)恒温槽偏离100℃的温度由原则铂电阻温度计测量得到。偏离100℃的值按公式（4）计算：（4）式中：——原则铂电阻在约100℃的恒温槽中测得的电阻值，；——原则铂电阻100℃的电阻比值和电阻比值随温度的变化率。b)测量被检热电阻在100℃恒温槽中的电阻值，计算热电阻的。热电阻的由公式（5）计算得到：（5）式中：——被检热电阻在约100℃的恒温槽测得的电阻值，；——被检热电阻在100℃时，电阻值对温度的变化率，；其中：Pt100的；Cu100的。的计算成果修约到；AA级以上等级修约到。c)计算被检热电阻100℃的温度偏差。计算与100℃标称值的差，并按公式（6）换算成温度值，应符合对应允差等级的规定：（6）式（6）也可表达为式中：——由被检热电阻在100℃恒温槽中测得的偏离100℃的差，℃；——原则铂电阻温度计在100℃恒温槽中测得的偏离100℃的差，℃。7.3.4.5和电阻值的合格判断热电阻的允差能够换算成对应的电阻值表达。表5列出了Pt100和Cu100符合允差规定的和范畴。因此，0℃和100℃允差检定的合格判断也能够直接从公式（2）和公式（5）计算得到的值，通过查表5来判断电阻值与否在允差范畴内。表5Pt100和Cu100符合允差规定的和范畴检定点Pt100标称值及允差/Cu100标称值及允差/AAABC100.000±0.039100.000±0.059100.000±0.117100.000±0.234100.000±0.129138.506±0.102138.506±0.133138.506±0.303138.506±0.607142.800±0.385注：1.标称电阻值不为的其它热电阻（和感温元件），符合允差规定的和范畴只要将上述表格中的数值乘以即可。2.上述的合格判断办法能够作为受检热电阻与否合格的一种判据。3.制造商出厂合格的判据和顾客拒收的不合格判据，根据IEC60751()原则的规定必须考虑测量不拟定度的因素，即制造商出厂检查的测量成果迭加扩展不拟定度后均落在允差带里面方可认定为合格；顾客验收的测量成果迭加扩展不拟定度后全部落在允差带外面方可认定为不合格。7.3.5实际电阻温度系数的规定在和合允