R、S、B、J、T、E、K 及 N 型熱電偶的分度多項式與GB/T16839.1-1997相比,沒有變化。分度多項式最初是由美國國家標準與技術研究院(national institute of standards and technology,NIST)計算得出,并在1993年NIST第175號專題報告中進行了詳細敘述。
我國不同行業分別采用前蘇聯標準或美國標準生產和使用鎢錸熱電偶,并從1986年起逐步將美國材料與試驗協會(American society for testing and materials,ASTM)標準轉化為相關的國家或行業標準。結合其耐高溫、價格便宜等優點,我國開展了代替貴金屬生產快速熱電偶的研究,并取得成功。自此,鎢錸熱電偶在國內的應用逐漸擴展。由于鎢是我國特產金屬,鎢錸熱電偶在我國價格比較便宜。我國應用鎢錸熱電偶普遍采用一次性或弱保護的短壽命使用方式,因此鎢錸熱電偶的消耗量大。俄國的鎢錸熱電偶生產量也較大,主要出口到中國。目前,我國工業系統較多使用C型和D型(D型是企業指定字母代號,而非標準指定代號)熱電偶,軍工系統會用一些A型熱電偶,所以國內也有將D型熱電偶加入IEC標準的呼聲。
C型熱電偶是可以有低溫段允差的。我國現行的鎢錸熱電偶相關標準中都規定了低溫段允差。其中, GB/T29822-2013《鎢錸熱電偶絲及分度表》采用ASTM E 230(或沿用ASTME 988)的規定,但將高低溫段的轉折點移到400℃,因此低溫段的允差比美國的標準稍小,是4℃。JB/T12529-2015《工業鎢錸熱電偶技術條件》則參考了GB/T29822-2013的規定,但只規定了2級允差(實際上GB/T29822的1級允差缺乏合理性。由于鎢錸熱電偶的測量不確定度很大,1級熱電偶的合格率、可靠性等尚存疑問)。為便于對照,本文給出了我國鎢錸熱電偶相關標準與國際標準的允差對比,如表2所示。
A型熱電偶來自俄國標準GOST R 8.585-2001 State system for ensuring the uniformity of measurements.Thermocouples.Nominal static characteristics of conversion。該標準規定的測量上限是2500℃,允差是0.5%測量值。這個指標看起來很好,但是負責修訂IEC60584的IEC SC65B/WG5工作組討論后發現,實際上俄國給出的A型熱電偶有3張比較接近的分度表,熱電偶生產出以后,通過標定再決定使用3張中的哪一張,這時與之對應的分度表允差是0.5%測量值。而這對使用和更換熱電偶來說非常不便。因此WG5工作組要求俄國必須合并分度表,并且通過試驗確定對新的統一分度表的允差。當時要求進行國際比對試驗,最終俄國、美國提供了試驗,但只做了1000-1600℃溫度段的試驗。然后俄國就以3張分度表比較靠中間的那張作為統一分度表,同時將允差擴大到1%測量值,保留了高于美國的上限溫度2500℃。這樣A型熱電偶基本可以達到要求( 能否穩定的批量的達到要求并不確定)。
4、對IEC版本中錯誤的修正
新版標準在修訂過程中,發現了IEC版本存在的幾處錯誤。在保持等同采標的前提下,對其進行了編輯性修改。
①修改了2.1 Thermoelectric effect /Seebeck effect的定義。原定義為“production of an electromotive force(EMF) due to a temperature gradient along a conductor”,譯為“導體上因存在溫度梯度而產生電動勢”。這是“湯姆遜效應”而非“塞貝克效應”的定義,后者應發生在兩種不同導電材料構成的閉合回路中,而非一種導體中。因此參考GB/T25475溫度儀表術語,將定義修改為“在兩種不同導體構成的閉合回路中,由于兩個接點的溫度不同而產生電動勢(electromotive force, EMF)的現象。
②附錄B中的反函數公式,對“t90”的注釋為符號“T”,現更正為“t90”。
③表C.2“RP,SP,RN,SN,BP,BN”一欄中,第三行和第四行重復了,屬于編輯性錯誤,刪除其中一行。
②表C.2和C.3下方關于版權的聲明,其中的引用
文件 ASTM STP 470A 有新版,因此對該版本的最新版本進行了加注說明。470A是最原始的版本,之后是470B,以及90溫標實施后的最新版本: ASTM MNL-12 Manual on the Use of Thermocouples in Temperature Measurement,1993。標準參考文獻里列的則是470B。