ICS17.200.20 N11 中华人民共和国国家标准 GB/T30429—2013 工 业热电偶 Industrialthermocoupleassemblies 2013-12-31发布 2014-08-01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 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会(SAC/TC124)归口。 本标准起草单位:上海工业自动化仪表研究院、重庆仪表材料研究所、中国计量科学研究院、上海计 量测试技术研究院、上海自动化仪表股份有限公司、重庆川仪十七厂有限公司、浙江伦特机电有限公司、 乐清华东仪表厂、安徽蓝德(集团)股份有限公司、肇庆自动化仪表有限公司、安徽天康(集团)股份有限 公司、常州双环热工仪表有限公司、宁波奥崎自动化仪表设备有限公司、河南思达自动化仪表有限公司。 本标准主要起草人:范铠、石明根、郑玮、张立新、郑伟、宋平、曹红、吴加伦、吴兴华、王方高、吴珏、 段付江、吴春林、孙炯、董晓舟。 ⅠGB/T30429—2013 工业热电偶 1 范围 本标准规定了工业热电偶的分类、技术要求、试验方法、检验规则、包装和标志。 本标准适用于分度表和允差符合GB/T16839.1和GB/T16839.2的可拆卸的、主要用于氧化气氛 的工业热电偶。对于其他型式的工业热电偶,可参照采用本标准的全部或部分条文。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T2423.3 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Cab:恒定湿热 GB/T2423.10 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Fc:振动(正弦) GB3836(所有部分) 爆炸性环境 GB4208 外壳防护等级(IP代码) GB12476(所有部分) 可燃性粉尘环境用电气设备 GB/T13384 机电产品包装通用技术条件 GB/T16839.1 热电偶 第1部分:分度表 GB/T16839.2 热电偶 第2部分:允差 GB/T25480 仪器仪表运输、贮存的基本环境条件及试验方法 GJB2716 舰船用热电偶和热电阻通用规范 3 术语和定义 GB/T16839.1和GB/T16839.2界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 可拆卸工业热电偶 industrialthermocoupleassembly 热电偶组件可以从保护管中取出的工业热电偶(以下简称“热电偶”)。 3.2 热电极组件 thermocoupleelement 由一对或多对热电极与绝缘物组成的组件。 3.3 绝缘物 insulationmaterial 用来防止热电极之间和(或)热电极与保护管之间短路的零件或材料。 3.4 保护管 protectivetube 用来保护热电极组件免受环境有害影响的管状物。 3.5 补偿导线 extensionorcompensatingcables 一对与热电偶配用的导线。若与所配用的热电偶正确连接,就把该热电偶的参比端移至这对导线 1GB/T30429—2013 的输出端。 3.6 检验温度点 temperaturepointsforverification 为了检验热电偶是否符合允差要求而选择的试验温度。 3.7 极限温度 limitingtemperature 热电偶的最高适用温度和最低适用温度。其中最高适用温度称为上限温度,最低适用温度称为下 限温度。 3.8 绝缘电阻 insulationresistance 对于具有一对热电极的热电偶,指热电极与保护管之间的电阻值;对于具有多对热电极的热电偶, 指各对热电极之间的电阻值。 3.9 热响应时间 thermalresponsetime 在温度出现阶跃变化时,热电偶的输出变化至相当于该阶跃变化的某个规定百分数所需的时间,通 常以τ表示。 4 分类 4.1 按结构分类 4.1.1 工业热电偶按整体结构分为: a) 可拆卸工业热电偶:热电偶组件可以从保护管中取出。 b) 不可拆卸工业热电偶:热电偶组件与保护管形成一体,难以从中取出。不可拆卸工业热电偶 又分两种: ● 实体工业热电偶; ● 铠装工业热电偶。 注:铠装工业热电偶我国另外制定了国家标准和行业标准。 c) 柔性电缆热电偶:用有机或无机纤维材料绝缘的热电偶,在测量端附近可有一节金属材料保护 的工作段。 4.1.2 工业热电偶按参比端结构分为: a) 参比端到端子为止,或经不可拆卸的补偿导线延伸。使用时需选用某种参比端补偿方式;该结 构适用于允差较大的产品。 b) 参比端可不间断地延伸至0℃恒温器。该结构适用于精确度要求较高的产品。 工业热电偶按其他局部结构(如,工作端型式、安装结构型式、接线盒防护结构型式等)还可以有各 种详细分类。 4.2 按用途分类 工业热电偶按用途分为: a) 通用工业热电偶; b) 舰船用热电偶; c) 防爆型工业热电偶; d) 其他特殊用途工业热电偶。 2GB/T30429—2013 5 技术要求 5.1 外观 热电偶的外观应符合下列要求: a) 热电极测量端的焊接应光滑、牢固,无气孔和夹灰等缺陷,无残留助焊剂等污物; b)各部分的装配正确,连接可靠,零件无损缺; c)无断路、短路; d)保护管内无残留污物及金属废屑; e)在恰当部位正确地标明极性; f)外表涂层均匀、牢固; g)无显著锈蚀和凹痕、划痕。 5.2 允差 热电偶的允差应符合GB/T16839.2的规定。 注:对于带有不可拆卸的补偿导线的热电偶,按本标准评价的对象是热电极—补偿导线组件。除非制造商另有规 定,热电极与补偿导线连接部位的温度在产品规定许可的范围内。 5.3 绝缘电阻 5.3.1 常温绝缘电阻 热电偶的常温绝缘电阻应符合以下规定: a) 对于长度超过1m的热电偶,它的常温绝缘电阻值与其长度的乘积应不小于100MΩ·m,见 式(1): Rr·L≥100MΩ·m …………………………(1) 式中: Rr———热电偶的常温绝缘电阻值,单位为兆欧(MΩ); L———热电偶的长度,单位为米(m)。 b) 对于长度等于或不足1m的热电偶,它的常温绝缘电阻值应不小于100MΩ。 5.3.2 上限温度绝缘电阻 热电偶的上限温度绝缘电阻值应不小于表1的规定。 表1 上限温度绝缘电阻 上限温度tm ℃试验温度t ℃电阻值 MΩ 100≤tm<300 300≤tm<500 500≤tm<850 850≤tm<1000 1000≤tm<1300 tm≥1300t=tm t=tm t=tm t=tm t=tm t=130010 2 0.5 0.08 0.02 0.02 3GB/T30429—2013 5.4 热电动势稳定性 热电偶(允差等级为3级的T、E、K、N型除外)应置于上限温度维持250h,试验前后最高检验温度 点热电动势的变化量(换算成温度的变化量)应不超过表2的规定。 表2 热电动势稳定性 热电偶类型 代号允差等级 1 2 3 S、R 1℃或[1+0.003(tmax-1100)]℃ 1.5℃或0.0025tmax — B — 1.5℃或0.0025tmax 4℃或0.005tmax T 0.5℃或0.004tmax 1℃或0.0075tmax — J、E、K、N 1.5℃或0.004tmax 2.5℃或0.0075tmax — 注:tmax———最高检验温度点,单位为摄氏度℃。在同栏给出的两个允许值中取其中较大值。 5.5 热响应时间 热电偶的热响应时间应符合制造者在使用说明书上提供的数值。 5.6 运输环境影响 热电偶应能经受GB/T25480规定的自由跌落试验和冲击试验。 6 试验方法 6.1 外观 外观的检查用目检法和适当的仪表、设备进行。 6.2 允差 6.2.1 检验温度点 应按表3规定选取检验温度点,必要时可以补充其他合适的检验温度点。检验温度应在热电偶的 适用范围内。 表3 检验温度点 热电偶类型 代号 允差等级 检验温度点a 铂铑10%/铂 铂铑13%/铂S R1 419.527℃、660.323℃、1084.62℃ 2 660.323℃、1084.62℃ 铂铑30%/铂铑6% B2 660.323℃、1084.62℃、1400℃、1600℃ 3 1100℃、1400℃ 铁/铜镍(康铜) J 1,2 在适用温度范围内每200℃(含上限温度) 铜/铜镍(康铜) T1,2 在适用温度范围内每100℃(含上限温度) 3 -195.799℃、-78.464℃ 4GB/T30429—2013 表3(续) 热电偶类型 代号 允差等级 检验温度点a 镍铬/铜镍(康铜) 镍铬硅/镍硅 镍铬/镍铝(硅)E N K1 在适用温度范围内每200℃(含上限温度) 2 在适用温度范围内每300℃(含上限温度) 3 -195.799℃、-78.464℃ a实际的检验温度值允许偏离范围在±10℃以内。 6.2.2 检验设备 6.2.2.1 标准温度计 标准温度计的不确定度(以下置信水平均指95%)应不超过被检验热电偶允差的1/3。 推荐使用下述标准温度计: a) 标准铂电阻温度计,使用温度范围-196℃~+961.78℃; b) 标准铂铑10%/铂热电偶,使用温度范围300℃~1100℃; c) 标准铂铑30%/铂铑6%热电偶,使用温度范围1100℃~1600℃。 6.2.2.2 恒温装置 用比较