干體式溫度校驗爐在校準熱電偶中存在的問題

時間：2017/12/1閱讀：2919

干體式溫度校驗爐在校準熱電偶中存在的問題：

大部分熱電偶的校準采用比較法。它的基本要求是，標準和被校準對象處于同一個等溫的環境中。標準熱電偶測量得到的溫度就代表被校準對象所處的溫度。——溫度檢定系統、溫度校驗儀。

以往校準鎧裝偶使用的管式檢定爐，溫場均勻性指標為60mm，溫差不大于1℃。合格的管式檢定爐往往都是在空載條件下測得的，實際應用到鎧裝偶校準時，差別很大。

我們對管式檢定爐在400℃和800℃滿載情況下進行的實驗表明，爐子插入熱電偶束一側，從測量端起30mm軸向溫場內，Z大溫差分別為2.16℃和2.26℃，滿載時的溫差大大超出了空載。——溫度檢定系統、溫度校驗儀。

分析原因主要是干體式溫度校驗爐內存在熱對流、熱輻射等引起溫場的變化，使熱電偶束受熱不均勻，造成溫場變差。被校鎧裝偶測量溫區所處的均勻溫區很短，得到的校準結果使測量不確定度變化，測量重復性下降。

干體式溫度校驗爐實驗

1.原方法

試驗設備：二等標準鉑銠10-鉑熱電偶、數字電壓表、管式檢定爐、補償導線、冰點恒溫器、轉換開關等。

試驗方法：將E型鎧裝偶（直徑6mm）沿陶瓷保護管（插標準偶）均勻分布，捆扎成一束，插入管式檢定爐深度約300mm。鎧裝偶熱電極信號輸出端接補償導線，另一端與銅導線連接后，置入裝有酒精的玻璃試管內，再均勻地插入冰點恒溫器；標準熱電偶參考端與銅導線的一端連接后，也插入冰點恒溫器。銅導線的另一端通過轉換開關與電測設備連接。——溫度檢定系統、溫度校驗儀。當達到校準點400℃恒溫50min后，開始測量。每組測量后，冷卻至室溫，取出重新捆扎再插入管式檢定爐，恒溫后進行測量。共進行6組獨立的重復測量。每支鎧裝偶的測量值是校準過程中記錄4次讀數，其熱電動勢算術平均值換算成的溫度值。

2.改進方法

將均溫塊（長80mm）的幾何中心放在爐子均勻溫場的中心，將標準偶套上高鋁保護管和被校鎧裝偶分別插至6孔均溫塊各孔底部，爐口處用絕緣耐火材料封堵，被校鎧裝偶熱電極信號輸出端與補償導線連接點離爐口處至少175mm。其他接線方式與原方法相同。

然后，對被校鎧裝偶進行6組獨立的重復測量，每組測量后，冷卻至室溫重新裝爐，恒溫后再進行測量。——溫度檢定系統、溫度校驗儀。每支鎧裝偶的測量值是校準過程中記錄4次讀數，其熱電動勢算術平均值換算成的溫度值。

通過使用改進方法，得到的多次測量重復性和實驗標準差，與原方法得到的實驗結果比較，多數小近1/3.評估校準點400℃的測量不確定度為0.78℃，比原方法減小了約2倍，并小于允差值的1/3。

擴展閱讀：銘宇自控溫度校驗爐

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干體式溫度校驗爐在校準熱電偶中存在的問題

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