怎樣校準(zhǔn)連續(xù)熱電偶？連續(xù)熱電偶校準(zhǔn)項(xiàng)目為示值偏差和均勻性，以此數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)該熱電偶是否滿(mǎn)足技術(shù)要求。昌暉儀表在本文詳細(xì)介紹連續(xù)熱電偶校準(zhǔn)方法及校準(zhǔn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容。

校準(zhǔn)連續(xù)熱電偶需要檢定連續(xù)熱電偶示值偏差和均勻性。連續(xù)熱電偶示值偏差指其最大允許偏差不超過(guò)±10℃或±5%t(取其較大者)，t為實(shí)際溫度，單位為℃；連續(xù)熱電偶均勻性不得超過(guò)15℃。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)JJF1631-2017中明確指出：連續(xù)熱電偶的示值偏差和均勻性指標(biāo)不是用于合格性判定，僅供參考。

連續(xù)熱電偶示值偏差的校準(zhǔn)
連續(xù)熱電偶校準(zhǔn)溫度選擇80℃、200℃和300℃等三個(gè)溫度點(diǎn)。
1、連續(xù)熱電偶示值偏差的校準(zhǔn)前的準(zhǔn)備
①開(kāi)啟數(shù)字多用表進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱時(shí)間至少20min或滿(mǎn)足其使用說(shuō)明書(shū)的相應(yīng)要求。
②將連續(xù)熱電偶繞成圈材整體放入恒溫設(shè)備中，必要時(shí)要使用支架承載連續(xù)熱電偶，以保證圈材充分展開(kāi)。連續(xù)熱電偶每端露出恒溫設(shè)備部分長(zhǎng)度應(yīng)在10cm至40cm之間，整體露出恒溫設(shè)備部分的長(zhǎng)度應(yīng)不超過(guò)其總長(zhǎng)度的1/4。恒溫設(shè)備的測(cè)量孔處用耐高溫材料封堵。將連續(xù)熱電偶圈材的置于恒溫設(shè)備最高溫度均勻溫場(chǎng)中心位置，圈材不超過(guò)恒溫設(shè)備有效工作區(qū)域。將溫度標(biāo)準(zhǔn)器測(cè)量端也放置在圈材的中心位置。選擇連續(xù)熱電偶的一個(gè)測(cè)量端作為固定接線(xiàn)端子，連接在測(cè)量線(xiàn)路中。以二等標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶為溫度標(biāo)準(zhǔn)器時(shí)的設(shè)備連接見(jiàn)圖1。

圖1 連續(xù)熱電偶校準(zhǔn)設(shè)備連接圖

2、連續(xù)熱電偶示值偏差校準(zhǔn)方法
①將恒溫設(shè)備溫度設(shè)定在第一個(gè)校準(zhǔn)溫度點(diǎn)。恒溫設(shè)備達(dá)到設(shè)定溫度后，穩(wěn)定至少10min,當(dāng)實(shí)際溫度(以標(biāo)準(zhǔn)器為準(zhǔn))偏離校準(zhǔn)溫度不超過(guò)±5℃且溫度變化不超過(guò)1℃/min時(shí)，按照以下順序讀數(shù)，讀取四次平均值：標(biāo)準(zhǔn)1(R1A1)→被校熱電勢(shì)1(E1A1)→被校熱電勢(shì)2(E1A2)→標(biāo)準(zhǔn)2(R1A2)→標(biāo)準(zhǔn)3(R1A3)→被校熱電勢(shì)3(E1A3)→被校熱電勢(shì)4(E1A4)→標(biāo)準(zhǔn)4(R1A4)
分別取其平均值，得到在第一個(gè)校準(zhǔn)溫度點(diǎn)(下限溫度)的數(shù)值：

②依據(jù)事先選取的校準(zhǔn)溫度點(diǎn)，按照上述①的要求，依次校準(zhǔn)其余兩個(gè)溫度點(diǎn)，得到在第二個(gè)校準(zhǔn)溫度點(diǎn)的數(shù)值：


得到在第三個(gè)校準(zhǔn)溫度點(diǎn)的數(shù)值：



3、也可以按用戶(hù)的需求選取校準(zhǔn)溫度點(diǎn)，在80-800℃范圍內(nèi)，參照上述第1項(xiàng)和第2項(xiàng)的要求進(jìn)行校準(zhǔn)。大于300℃的示值偏差校準(zhǔn)可參照附錄B。 
4、校準(zhǔn)結(jié)束后，按程序關(guān)斷恒溫設(shè)備的電源，待其內(nèi)部溫度降至室溫附近，再取出標(biāo)準(zhǔn)器和被校熱電偶。

連續(xù)熱電偶均勻性的校準(zhǔn)
均勻性的校準(zhǔn)一般選擇300℃；校準(zhǔn)位置選擇在連續(xù)熱電偶的前段、中段和后段均勻分布的a、b和c等3個(gè)點(diǎn)，如圖2所示，前段和后段的校準(zhǔn)位置距離接線(xiàn)端子為50cm，相鄰兩個(gè)校準(zhǔn)位置間的熱電偶長(zhǎng)度應(yīng)不小于1m。

圖2 連續(xù)熱電偶均勻性校準(zhǔn)位置點(diǎn)的選擇

1、連續(xù)熱電偶均勻性校準(zhǔn)前的準(zhǔn)備
①開(kāi)啟數(shù)字多用表進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱時(shí)間至少20min或滿(mǎn)足其使用說(shuō)明書(shū)的相應(yīng)要求。
②一般情況下，采用二等標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶作標(biāo)準(zhǔn)器，具體接線(xiàn)見(jiàn)圖3。使用耐高溫材料將測(cè)量孔封堵。

圖3 連續(xù)熱電偶均勻性校準(zhǔn)設(shè)備連接示意圖
 
2、連續(xù)熱電偶均勻性校準(zhǔn)方法
均勻性檢測(cè)試驗(yàn)在300℃點(diǎn)進(jìn)行。校準(zhǔn)條件、儀器設(shè)備要求同熱電勢(shì)精度校準(zhǔn)。均勻性校準(zhǔn)需要在管式電阻爐中進(jìn)行，爐溫控制在300℃±1℃，溫度穩(wěn)定性1℃/min，保持10min時(shí)間。其他操作與熱電勢(shì)精度校準(zhǔn)相同。整根或整卷電纜推薦按每米一個(gè)間隔選擇三個(gè)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)(較短的電纜可根據(jù)長(zhǎng)度縮短間隔距離)，具體方法按照電纜移動(dòng)方向連同補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)一起拖動(dòng)，三個(gè)點(diǎn)數(shù)據(jù)測(cè)試完畢，用最大值減去最小值代表熱電勢(shì)均勻性。

校準(zhǔn)可以按照相應(yīng)的順序進(jìn)行。
①第一個(gè)位置點(diǎn)的校準(zhǔn)
將溫度標(biāo)準(zhǔn)器測(cè)量端和連續(xù)熱電偶的第一個(gè)校準(zhǔn)位置a點(diǎn)靠攏在一起，放置在熱電偶檢定爐中最高均勻溫場(chǎng)中心位置。將熱電偶檢定爐控制溫度設(shè)定在300℃。熱電偶檢定爐達(dá)到設(shè)定溫度后，穩(wěn)定至少10min，當(dāng)實(shí)際溫度(以標(biāo)準(zhǔn)器為準(zhǔn))偏離校準(zhǔn)溫度不超過(guò)±5℃且溫度變化不超過(guò)1℃/min時(shí)，按照以下順序讀數(shù)，讀取四次平均值：標(biāo)準(zhǔn)1()→被校熱電勢(shì)1(E1B1)→被校熱電勢(shì)2(E1B2)→標(biāo)準(zhǔn)2()→標(biāo)準(zhǔn)3()→被校熱電勢(shì)3(E1B3)→被校熱電勢(shì)4(E1B4)→標(biāo)準(zhǔn)4()
分別取其平均值，得到在第一個(gè)位置a的數(shù)值：

 
②第二個(gè)位置點(diǎn)的校準(zhǔn)
保持二等標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑的位置，向右側(cè)緩慢平移連續(xù)熱電偶使其第二個(gè)測(cè)量位置b點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)器測(cè)量端靠攏在一起。穩(wěn)定至少10min,當(dāng)實(shí)際溫度偏離校準(zhǔn)溫度不超過(guò)±5℃且溫度變化不超過(guò)1℃/min時(shí)，按照以下順序讀數(shù)，讀取四次平均值：標(biāo)準(zhǔn)1()→被校熱電勢(shì)1(E2B1)→被校熱電勢(shì)2(E2B2)→標(biāo)準(zhǔn)2()→標(biāo)準(zhǔn)3()→被校熱電勢(shì)3(E2B3)→被校熱電勢(shì)4(E2B4)→標(biāo)準(zhǔn)4()
分別取其平均值，得到在第一個(gè)位置b的數(shù)值：



③第三個(gè)位置點(diǎn)的校準(zhǔn)
保持標(biāo)準(zhǔn)器的位置，向右側(cè)緩慢平移連續(xù)熱電偶使其第三個(gè)測(cè)量位置c點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)器測(cè)量端靠攏在一起。穩(wěn)定至少10min,當(dāng)實(shí)際溫度偏離校準(zhǔn)溫度不超過(guò)±5℃且溫度變 化不超過(guò)1℃/min時(shí)，按照以下順序讀數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)1()→被校熱電勢(shì)1(E3B1)→被校熱電勢(shì)2(E3B2)→標(biāo)準(zhǔn)2()→標(biāo)準(zhǔn)3()→被校熱電勢(shì)3(E3B3)→被校熱電勢(shì)4(E3B4)→標(biāo)準(zhǔn)4()
分別取其平均值，得到在第一個(gè)位置c的數(shù)值：
 


3、也可以按用戶(hù)的需求選取校準(zhǔn)溫度、校準(zhǔn)位置等，在80-800℃范圍內(nèi)，參照上述第1項(xiàng)和第2項(xiàng)的要求進(jìn)行校準(zhǔn)。
4、校準(zhǔn)結(jié)束后，關(guān)斷熱電偶爐的加熱電源，待其內(nèi)部溫度降至室溫附近，再取出溫度標(biāo)準(zhǔn)器和連續(xù)熱電偶。

連續(xù)熱電偶校準(zhǔn)結(jié)果的處理
1、示值偏差
①當(dāng)使用二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)WZPB-2做標(biāo)準(zhǔn)器時(shí)，依據(jù)JJG160-2007中的下面三個(gè)公式得到實(shí)際溫度平均值。



公式中，t為溫度值；Wr(t)為參考函數(shù)，在0℃~660.323℃溫區(qū)內(nèi)參考函數(shù)Wr(t)的數(shù)值表見(jiàn)JJG160-2017標(biāo)準(zhǔn)附錄F；常數(shù)C0，Ci，D0，Di在附錄C列出。
連續(xù)熱電偶溫度示值偏差δt按下述三個(gè)公式進(jìn)行計(jì)算：

 

公式中：δt為連續(xù)熱電偶溫度示值偏差，℃；△t為校準(zhǔn)溫度點(diǎn)與實(shí)際溫度的差值，℃；t校為校準(zhǔn)點(diǎn)溫度，℃；為標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)測(cè)得的實(shí)際溫度的平均值，℃；△Et為連續(xù)熱電偶在校準(zhǔn)溫度點(diǎn)處的熱電勢(shì)對(duì)分度表的偏差，mV；為連續(xù)熱電偶在實(shí)際校準(zhǔn)溫度點(diǎn)處，測(cè)得的熱電勢(shì)平均值，mV；S被為在分度表中查得的在校準(zhǔn)溫度點(diǎn)處連續(xù)熱電偶的微分熱電勢(shì)值，mV/℃；E分為在分度表中查得的校準(zhǔn)點(diǎn)溫度處的連續(xù)熱電偶的熱電勢(shì)值，mV。

②當(dāng)使用二等標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶WRPB-2作為標(biāo)準(zhǔn)器時(shí)，連續(xù)熱電偶熱電勢(shì)偏差和溫度示值偏差按照下述兩個(gè)公式進(jìn)行計(jì)算：


公式中為標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶證書(shū)上某溫度點(diǎn)的熱電勢(shì)，mV；為標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶在實(shí)際校準(zhǔn)溫度點(diǎn)處，測(cè)得的熱電勢(shì)平均值，mV；為標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶在校準(zhǔn)溫度點(diǎn)處的微分熱電勢(shì)值，mV/℃。

2、均勻性
在連續(xù)熱電偶三個(gè)位置點(diǎn)的溫度示值偏差中，選取其中最大的示值偏差記為△tmax，選取最小的示值偏差標(biāo)記為△tmin。
連續(xù)熱電偶的均勻性δt為：δt=△tmax-△tmin。

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