JJG 115-1999标准铜-铜镍热电偶

中华人民共和国国家计量检定规程标准铜-铜镍热电偶TheStandardCopper/Copper-Nickel1999—05—14发布1技术要求 2检定设备 3检定方法 4检定结果的处理和检定周期 附录A铜-铜镍(康铜)热电偶(T型)E(t),S(t)分度表 附录B标准铜-铜镍热电偶检定记录 附录C检定证书背面格式 附录D利用实际值计算内插公式系数a₁、a₂、a₃和b₁、b₂、b₃的方法 1本规程适用于测量范围为-200℃~100℃的标准铜-铜镍(康铜)热电偶(以下简称热电偶)的首次检定、后续检定和使用中的检查。1.1新制造的热电偶铜和铜镍两个电极的技术要求，应符合国家标准《GB2903—1.2新制热电偶全长不小于1.2m,电极直径可选0.3mm、0.5mm任一种，铜与铜1.3热电偶测量端焊点应牢固、表面光滑、无气孔，焊点直径约为电极直径的两倍。-196电电极势值铜铜镍1.5经过均匀性检查合格的偶丝焊成的热电偶，当参考端为0℃时，在-196℃的热电势值为(-5539±48)μV,在90℃的热电势值为：(3813±31)μV。1.6按本规程检定热电偶给出的检定结果扩展不确定度，当置信概率为p=0.99时，在-120℃~-180℃范围是0.3℃,在其他范围是0.2℃。2.1热电偶的检定方法采用比较法原理(接线如图1所示)。2.1.1二等标准铂电阻温度计，83.8033K～419.527℃范围。2.1.20.01级的低电势直流电位差计(最小步进值0.1μV)和配套设备，或不低于同2.1.30.01级10Ω标准电阻，0.5级毫安表和0.1级电阻箱各一只。2.1.4精密水银温度计，测量范围(0～50)℃,分度值为0.1℃或相当的数字温度计。2.1.5精密稳压电源(或甲电池),其稳定度≤5×10~6/h。2接接电测仪器2.1.6-80℃~0℃低温糟，其有效工作区域内任意两点温差不得超过0.03℃。2.1.7液氮槽，其中悬置一紫铜块，铜块的直径为604个孔，孔径为φ8mm,深120mm。3.1新制的热电偶首先做均匀性试验，试验方法如下：在-196℃和90℃温度下，将被检热电偶(单丝)双绕在一根直径为(30～50)mm,长度为800mm,壁厚为(2～3)mm的玻璃筒上，偶丝的间距一般15mm为宜，其两端直接接到检流计上。把已绕好被测偶丝的圆筒从头开始，每隔50mm分别均匀地插入液氮槽和水槽中，放置5分钟稳定后读出热电势值，取最大值作为不均匀性热电势3.2测量热电势的电测设备应放在室温为(20±2)℃的条件下，至少恒温4小时。3.3用二等标准铂电阻温度计检定热电偶之前，应先测其在水三相点的电阻值R3.4标准铂电阻温度计与被检热电偶的安装：3.4.1将被检热电偶参考端两电极分别与铜导线连接后，插入冰点器中，插入深度不3换向换向少于200mm,即参考端温度应为0℃。3.4.2只用于0℃以上的热电偶，可不在0℃以下检定，只用于0℃以下的热电偶可不在0℃以上检定。将被检热电偶测量端和标准铂电阻温度计直接插入恒温槽中，插入深度不少于200mm,铂电阻温度计感温元件的中心与被检热电偶的测量端处于同一水平面。3.4.4-40℃、-79℃2个点在酒精低温槽内进行检定；-196℃点在液氮槽中检定。铂电阻温度计与被检热电偶分别插入铜块上端面插孔内，其插人深度不得少于200mm。-79℃点检定，可在固态二氧化碳(干冰)中进行(测量端附近加入少许酒精)。3.5标准铂电阻温度计和被检热电偶应在检定点附近至少稳定10min,槽温与检定点的偏差不应超过±0.5℃。3.6按照下列顺序，分别测出标准电阻和标准铂电阻温度计的电压降，以及被检热电偶的热电动势；每次不得少于两个循环，按附录B表格记录。标准电阻→标准铂电阻温度计→被检1→被检2…→被检n—标准电阻一标准铂电阻温度计←被检1一被检2…-被检n在读数过程中，槽温变化不得超过±0.1℃。4检定结果的处理和检定周期4.1先由(1)式计算标准铂电阻温度计的电阻值R(t)。式中：U、Ux——分别为标准铂电阻温度计和标准电阻两端电压降测得的平均值；Rv——经过温度修正后的标准电阻实际值。4.2·按(2)式和(3)式求出标准铂电阻温度计的电阻比W,和槽温与检定点名义温度之差△t。式中：W;——由(2)式得出的电阻比；R(t)——由(1)式求出的标准铂电阻温度计的电阻值(Ω);R(0.01℃)——标准铂电阻温度计在本装置上测得的水三相点电阻值(Q);t——恒温槽内实际温度值(℃),由标准铂电阻温度计的证书中W~t~tn——检定点名义温度(℃);4.3采用(4)式将测得的热电势值，修正到各检定点时的热电势值。JJG115—19994△由(3)式求得的温差。-200℃~100℃范围内tn、em值，按(5)式求出系数a;(见附录D)。范围内不得超过0.2℃,可只检1次，如果超过0.2℃需检定2次，2次差超过0.1℃,5铜-铜镍(康铜)热电偶(T型)E(t),S(t)分度表参考温度：0℃tEStEStES-5.603-4.969-4.177-5.587-4.949-4.152*24.93-5.571-4.928-4.127-5.555-4.907-4.102-5.539-4.886-4.077-5.523-4.865-4.052-5.506-4.844-4.026-5.489-4.823-4.000-5.473-4.802-3.975-5.456-4.780-3.949-5.439-4.759-3.923-5.421-4.737-3.897-5.404-4.715-3.871-5.387-4.693-3.844-5.369-4.671-3.818-5.351-4.648-3.791-5.334-4.626-3.765-5.316-4.604-3.738-5.297-4.581-3.711-5.279-4.558-3.684-5.261-4.535-3.657-5.242-4.512-3.629-5.224-4.489-3.602-5.205-4.466-3.574-5.186-4.443-3.547-5.167-4.419-3.519-5.148-4.395-3.491-5.128-4.372-3.463-5.109-4.348-3.435-5.089-4.324-3.407-5.070-4.300-3.379-5.050-4.275-3.350-5.030-4.251-3.322-5.010-4.226-3.293-4.989-4.202-3.2646续表参考温度：0℃tEStEStES-95-3.23528.97-60-2.153-25-0.940-94-3.20629.08-59-2.120-24-0.904-3.17729.20-58-2.087-23-0.867-92-3.14829.31-57-2.054-22-0.830-91-3.11829.43-56-2.021-21-0.794-90-3.08929.54-55-1.987-20-0.757-89-3.05929.65-54-1.954-19-0.720-88-3.03029.76-53-1.920-18-0.683-87-3.00029.88-52-1.887-17-0.646-86-2.97029.99-51-1.853-16-0.608-85-2:940-50-1.819-15-0.571-84-2.910-49-1.785-14-0.534-83-2.879-48-1:751-13-0.496-82-2.849-47-1.717-12-0.459-81-2.818-46-1.683-11-0.421-80-2.788-45-1.648-10-0.383-79-2.757-44-1.614-0.345-78-2.726-43-1.579-0.307-77-2.695-42-1.545-0.269-76-2.664-41-1.510-0.231-75-2.633-40-1.475-0.193-74-2.602-39-1.440-0.154-73-2.571-38-1.405-0.116-72-2.539-37-1.370-0.077-71-2:507-36-1.335-0.039-70-2.476-35-1.29900.000-69-2.444-34-1.26410.039-68-2.412-33-1.22820.078-67-2:380-32-1.19230.117-2.348-31-1:15740.156-65-2.316-30-1.12150.195-64-2.283-29-1.08560.234-63-2.251-28-1.04970.273-62-2.218-27-1.01380.312-61-2.186-26-0.97690.352续表参考温度：0℃tEStEStES附录BGo标准铜-铜镍热电偶检定记录No湿度(RH)%温度计号标准电阻标准温度计被检1被检2被检3被检4被检5被检6测量值1234平均值修正值实际值W,=R(t)/R(0.01℃)△t=(W₁-Wm)/(dW/dt)m△e=△t×(dW/dt)9附录C温度(℃)-196热电动势(μV)温度(℃)热电动势(μV)0℃以下0℃以上参考端温度为0℃JJG115—1999D1在(-200～0)℃范围内，利用(1)式计算a₁、az、aʒ系数：a₁=-0:0636259e-40+0.0217490e-7g-0.000883320e-19a₂=-1.13001×10~³e-40+6.54690×10~*e-79-3.32600×10~⁵e-196a₃=-4.10914×10~⁶e-40+2.77410×10-⁶e-79-2.79533×10-⁷e-196D2在(0～100)℃范围内，利用(2)式计算b₁、b₂、b₃系数：b₁=0.100000Oe₃o-0.0500000eso+0.0111111egob₂=-2.77778×10-³e₃o+2.22222×10-³e₆o-5.55556×10~*egob₃=1.85185×10~5e₃o-1.85185×10-⁵e6o+6.17284×10-⁶egoD3举例D3.1首次检定的热电偶取两次检定结果之差不得超过0.1℃,取平均值；使用中的热电偶与原证书相差不得超过0.2℃,取该次检定结果，修正后计算内插系数。具体修正步骤与方法参看表D1的举例：tD3.2利用表D2进行计算，可得热电偶的热电势与温度的内插公式：e=38.805044t+0.0463351t²-0.00003611t³(3)-0.0636259e-40.02174896e-79-0.000