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铠装热电偶校准用精密热电偶校验炉王緩,等
铠装热电偶校准用精密热电偶校验炉
Precise Calibration Furnace for Sheathed Thermocouples
王震森乔曹福宾
(上海工业自动化仪表研究院,上海20023)
摘要:为满足最新颁布的铠装热电偶校规范对校准用校驗炉的要求,研发了橢密热电偶校驗炉,运用内外二级温度控制及插孔安
装方式,使校验炉在进行热电偶校准时具备极佳的技术性能。实际应用表明,精密热电偶校验炉完全可以应用于级工业热电偶的校准
关词:校验炉铠装热电偶校准实验标准差不确定度
中图分类号:TP217
文标志码:A
Abestract:Tosaliefgthelatelypublishedcalibrationreglationforsdheathedthemocouples,thepreciethermnouplecalibrationfurnacehasben
developed.Bydoptingtheineiorandexteortwo-stagetrenperahurecontolandinstltionmodedthethermometerwel,thecalibrationfarmce
ofiersexclenttecanicalpefomance.ThepraciefindicatragthatthefumacecanbeusedincelibraionofCnsdeindustrialthercouplea
Keywords: Calibration fumace Sheathed themocouple Calibration Experimental standard deviation Uncertainty
引言
外导热及校验炉自身对外的传热会影响实际的温度场
从而影响热电偶检验的结果“。这种影响表现为两个
铠装热电偶早已大量应用于T业领域,但它们的方面,即校验炉与各被检热电偶间的热交换状况不一致
校准却一直沿用装配式热电偶的校准方法和设备。相且不同时间的热平衡点存在差异。
应的检定规程对校验炉的温度场的要求是:最高均匀
1温度场的影响
温场中心与炉轴向几何中心偏离不超过10mm,空载
校验炉丁作区温度场的变化会影响到校验炉与被检
时,1℃的均匀温区不小于60mm
热电偶间的热交换状况以及热平衡点的结果。首先温度
2008~2009年,在制订铠装热电偶的校准规范过场的变化会导致标准和被校热电偶测量端的温度不一
程中,辽宁计量院经过相关试验与研究,确认了目前通致,且温度会随位置变化。装配式热电偶校准时,将热电
用的单段加热管形炉是校准中最大的不确定度来源,偶的保护管卸下,然后只需将热电极及绝缘管(即热电极
其性能无法满足校准的要求?。规范对校准用恒温设组件)与标准热电偶置于校验炉中加以比较。在比较过
备作出了明确要求:设备需配置均温块;热电偶插人均程中,被校热电偶的测量端与标准热电偶的测量端可以
温块的深度与孔径之比大于10:1;从孔底算起,轴向很接近,它们之间的温差通常会较小,不会带来较大的不
30m内温差不大于0.5K;孔底部同一截面任意孔间确定度。不过在校准偶丝较粗(直径2.5m或3mm)的
的温度差绝对值不大于0.25K]
热电偶时,仍会带来较大的不确定度。在校准铠装热电
为满足铠装热电偶校准规范的要求,减少热电偶偶,尤其是校准直径较大(直径5mm或6mm)的热电偶
校准的不确定度,研发了具有较宽均匀温区、插孔温度时,由于热电偶的测量端接点在铠装金属保护管内,其相
致性理想以及温度稳定性好的精密热电偶校验炉。对于铠装热电偶测量端面的位置是不确定的,与标准热
1原有校验炉存在的问题
电偶的测量端可能会有较大距离,存在一定温差。校准
时,几支被校铠装热电偶扎成一捆,会引起较强的轴向导
原有校验炉的炉体一般采用卧式管状加热炉结构。热,使温场相比空载时大大恶化,等温区变得更小,温度场
校验炉常采用单段加热丝加热,加热丝绕制成不等距方对校准结果的影响量更大。
式,以便在中心区域获得较宽的等温T作风。这种校验
此外,卧式炉的工作区内存在径向的对流,造成同
炉的主要问题是等温区太短,因而校准时被检热电偶向一截面上不同位置的被校热电偶温度有差异。只有使
用均温块,才能减小校准时存在的径向温差。
修改稿收日期:2011-03~29,
第一作者王震(1943-),男,1965年毕业于上海エ学院仅東系,1.2不同时间热平衡点的差异
究蜀氨高级工师;主从事温度仪表与温度控制方面的研究。
当等温区太小时,被檢热电偶及校验炉自身对外
自动化仪表》第33卷第1期2012年1月
万方数据