本文是学习GB-T 30429-2013 工业热电偶. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
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/T 16839.1和 GB/T 16839.2
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。
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/T 2423.3 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/T 2423.10 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)
GB 3836(所有部分) 爆炸性环境
GB 4208 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/T 13384 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/T 16839.2 热电偶 第2部分：允差
GB/T 25480 仪器仪表运输、贮存的基本环境条件及试验方法
GJB 2716 舰船用热电偶和热电阻通用规范
GB/T 16839.1 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 industrial thermocouple assembly
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 thermocouple element
由一对或多对热电极与绝缘物组成的组件。
3.3
绝缘物 insulation material
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 protective tube
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 extension or compensating cables
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
GB/T 30429—2013
的输出端
3.6
检验温度点 temperature points for verification
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 limiting temperature
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 insulation resistance
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 thermal response time
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t 表示。
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。
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。
GB/T 30429—2013
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。
热电偶的允差应符合GB/T 16839.2 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。
热电偶的常温绝缘电阻应符合以下规定：
a) 对于长度超过1 m
的热电偶，它的常温绝缘电阻值与其长度的乘积应不小于100 MQ ·m, 见
式(1):
R, ·L≥100 MΩ ·m ………………………… (1)
式中：
R,— 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1 m 的热电偶，它的常温绝缘电阻值应不小于100 MΩ。
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
|
|
|
|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
GB/T 30429—2013
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250
h,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
|
|
||
|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 ℃或0.005 tmax | |
|
0.5 ℃或0.004 Lmax |
|
|
|
1.5 ℃或0.004 tmax | 2.5 ℃或0.0075 tmay | |
|
|||
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。
热电偶应能经受 GB/T 25480规定的自由跌落试验和冲击试验。
外观的检查用目检法和适当的仪表、设备进行。
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
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
1100 ℃、1400℃ | ||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
GB/T 30429—2013
表 3 (续)
|
|
|
|
|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
||
|
|||
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
用比较法进行允差检验时，使用的恒温装置为：
a) 精密恒温装置：沿插管方向100 mm
工作区域内各插管任意两点的温度差不超过0.1℃;
b) 管形炉：炉长不小于600 mm, 在炉中心附近不短于60 mm
的工作区域内温度差不超过1℃。
管形炉只与标准热电偶配合使用。
精密恒温装置的温度在指定时间内的变化不超过0.1℃;管形炉的温度在指定时间内的变化应不
超过1℃。
指定时间取下列三种时间中最大值：
——标准温度计的热响应时间 的5倍；
被试热电极组件(或热电偶)的热响应时间。的5倍
——在一个检验温度点测试所需的时间。
6.2.2.3 0 ℃恒温器
0℃恒温器插管的长度应不短于160 mm, 工作区域的温度为-0. 1℃~+0. 1℃。
6.2.2.4 电测仪表
对电测仪表的要求见表4。
允差检验一般对热电极组件进行。
检验时， 一般采用比较法，在—195.799℃、
-78.464℃、100℃、419.527℃、660.323℃、1084.62℃
等温度点的检验也可以采用定点法。
参比端温度补偿的要求见表4。
GB/T 30429—2013
表 4 电测仪表和参比端温度补偿
|
|
|
|
|
|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
||||
热电偶绝缘电阻试验应符合下列要求：
a) 热电偶应按交货时原有的装配方式进行绝缘电阻试验；
b) 测量绝缘电阻所用仪表的精确度不低于±20%;
c) 施加试验电压的时间到达60 s 时，记录绝缘电阻值；
d)
应变换所加试验电压的方向，并分别记录测量结果，取其中较小值为被试热电偶的绝缘电
阻值。
常温绝缘电阻的试验电压为直流500 V±50 V。
测量常温绝缘电阻的大气条件为：温度15℃~35℃,相对湿度45%～75%和大气压力86
kPa~
106kPa。 测试前被试热电偶应在这样的大气条件放置至少2 h。
上限温度绝缘电阻的试验电压为直流10 V±1V。
被试热电偶在试验温度停留的时间应不短于其
热响应时间
的5倍。试验温度对于表1的偏离范围为±10℃。热电偶被加热的长度为300 mm 或
其总长度的50%(选其中较小值，并允许偏离10%)。加热区域的温度不均匀性应在10℃以内。
对采用瓷保护管的热电偶，用金属丝在热电偶瓷保护管被加热部位均匀绕15匝～20匝作为上限
温度绝缘电阻测试的一极。使用的金属丝应对热电偶无害。
GB/T 30429—2013
热电偶的热电动势稳定性试验应带保护管进行。试验温度对于上限温度的偏离范围为±10℃。
热电偶被加热的长度为300 mm
或其总长度的50%(选其中较小值，并允许偏离10%)。加热区域的温
度不均匀性应在10℃以内。
对于具有密封型接线盒的热电偶，试验时应将接线盒妥善密封。
热电偶的热电动势稳定性按下述方法检验：
a)
按6.2规定的方法测量被试热电偶在最高检验温度点附近的热电动势，并把测量结果换算成
相应于最高检验温度点热电动势值；
b) 将被试热电偶置入试验炉内，然后将试验炉升至6.4.1规定的温度，维持250
h;
c) 自然冷却后重复步骤 a);
d) 按式(2)计算热电动势变化量△E。
△E= \| E。 -E \| ………………………… (2)
式中：
E.、E 分别为步骤 c)和步骤 a)测得的结果。
应记录热电偶的输出变化至相当于温度阶跃变化50%的时间 t,
必要时可以另外记录变化10%
的热响应时间to 和变化90%的热响应时间o.。
所记录的热响应时间应是同一试验至少三次测试结果的平均值，每次测试结果对于平均值的偏离
应在±10%以内。
形成温度阶跃变化所需的时间不应超过被试热电偶的 的1/10。
记录仪器或仪表的响应时间不应超过被试热电偶的 的1/5。
在试验流道的可用横截面内，水流速应保持0.4 m/s±0.05
m/s,初始温度在5℃~45℃的范围
内。温度阶跃值为40℃~50℃。在试验过程中，水的温度变化应不大于温度阶跃值的±1%。被试热
电偶的置入深度为150 mm
或设计置入深度(选其中较小值，并在试验报告中注明)。
B 型热电偶的热响应时间推荐用下述方法检验：用同规格的 S
型热电偶的热电极组件替换其自身
的热电极组件，然后进行试验。
注：可以由制造者与用户商定采用其他试验方法，但所给数据必须注明试验条件。
按GB/T 25480
的规定进行冲击试验和自由跌落试验。对一般热电偶，自由跌落高度为250 mm;
对易碎、易损热电偶，自由跌落高度为50 mm。
每支热电偶交货前应通过出厂检验。各种结构和温度范围的热电偶产品应定期抽样进行型式检
GB/T 30429—2013
验。凡是结构特殊的以及拟用于严酷环境的热电偶，应进行附加型式检验(见附录
A), 附加型式检验的
项目及周期由制造者与用户商定。
各类检验的检验项目见表5。
表 5 检验项目
|
|
|
|
|
|
|
|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|||
|
||||||
|
||||||
按下述优先次序确定型式检验顺序：
a) 不改变原有包装方式的试验；
b) 先短期后长期；
c) 不改变原有装配方式的试验；
d) 先低温后高温(不包括进行允差检验时各检验温度点的次序)。
使用制造者的测量系统进行允差检验时，若制造者的测量不确定度(以下均指扩展不确定度)为
±n℃, 则与分度表的偏差应不超过士(△-n)℃(△
为4.2规定的允差值);使用验收单位的测量系统进
行允差检验时，若验收单位的测量不确定度为±m℃,
则与分度表的偏差应不超过±(△+m)℃。
GB/T 30429—2013
具有瓷保护管的热电偶及其他易碎、易损热电偶，应采用 GB/T 13384
规定的适合防振的包装
型式。
热电偶的铭牌或合格证明书上应标注以下信息：
a) 型号；
b) 规格；
c) 代号(分度号);
d) 适用温度范围；
e) 允差等级；
f) 保护管材料；
g) 商标或制造商名称；
h) 制造日期。
热电偶的使用说明书应提供以下信息：
a) 分度表；
b) 热响应时间；
c) 适用环境(外壳防护等级、船用、防爆等);
d) 一般使用方法；
e) 特殊的技术条件。
GB/T 30429—2013
(规范性附录)
附加型式检验
A.1 技术要求
A.1.1 湿热环境
热电偶在恒定湿热条件试验结束时，其绝缘电阻值应不小于10 MΩ。
A.1.2 无包装自由跌落
热电偶在无包装自由跌落试验结束时，应无机械损坏，无断路或短路，常温绝缘电阻应符合5.3.1
的规定。
A.1.3 振动
热电偶在振动试验结束时，应无机械损坏、无断路或短路，常温绝缘电阻应符合5.3.1的规定。
A.1.4 压力
热电偶在经受试验压力的过程中，应无泄漏，应无机械损坏、无断路或短路，常温绝缘电阻应符合
5.3.1的规定。
A.1.5 外壳防护
热电偶在外壳防护试验结束时，应无机械损坏、无断路或短路，接线盒内等各处应无目视可见的水
痕或泄漏，常温绝缘电阻应符合5.3.1的规定。
A.1.6 舰船环境
舰船用热电偶应符合 GJB 2716 的有关要求，并应由国家指定的机构进行认证。
A.1.7 防爆
防爆热电偶应符合 GB 3836 或 GB12467
的有关要求，应由国家指定的防爆检验机构进行防爆认
证，并取得防爆合格证书。
A.2 试验方法
A.2.1 湿热环境
按 GB/T 2423.3进行试验。
试验持续时间为2 d。
试验结束后，立即按6.3.2测量被试热电偶的常温绝缘电阻值。
A.2.2 无包装自由跌落
自由跌落试验前，被试热电偶应结构完整。
GB/T 30429—2013
试验装置为铺放在刚性地面上的一块厚度为6 mm
的钢板。试验时，被试热电偶的纵轴与钢板表
面基本上保持平行，两者的距离约250 mm。
然后让被试热电偶从这个高度自由跌落至钢板上。这样
的过程应重复10次。
试验结束，立即检查被试热电偶有无机械损坏，有无断路或短路，并按6.3.2测量常温绝缘电阻值。
A.2.3 振动
按 GB/T 2423.10
进行试验。振动等级可根据实际情况或其他标准，选用适合一般应用现场或低
振动管道的水平。
试验结束，立即检查被试热电偶有无机械损坏，有无断路或短路，并按6.3.2测量常温绝缘电阻值。
A.2.4 压力
被试热电偶置于充液的压力试验管中，压力逐渐增加至最高使用压力的1.5倍，保持60
s。
试验结束，立即检查被试热电偶有无泄漏，有无机械损坏，有无断路或短路，并按6.3.2测量常温绝
缘电阻值。
A.2.5 外壳防护
根据被试热电偶的外壳防护等级，按照GB 4208 对应的规定进行试验。
试验结束，立即检查被试热电偶有无机械损坏，有无断路或短路，接线盒内有无目视可见的水痕或
泄漏，并按6.3.2测量常温绝缘电阻值。
A.2.6 舰船环境
按 GJB 2716 规定的方法进行试验。
A.2.7 防爆
试验应由国家规定的防爆检验机构执行。试验按GB 3836 或 GB12467
的有关规定进行。
GB/T 30429—2013
(资料性附录)
与工业热电偶有关的其他相关标准
GB/T 1598 铂铑13-铂热电偶丝
GB/T 2614 镍铬-镍硅热电偶丝
GB/T 2902 铂铑30-铂铑6热电偶丝
GB/T 2903 铜-铜镍(康铜)热电偶丝
GB/T 3772 铂铑10-铂热电偶丝
GB/T 4989 热电偶用补偿导线
GB/T 4993 镍铬-铜镍(康铜)热电偶丝
GB/T 4994 铁-铜镍(康铜)热电偶丝
GB/T 17615 镍铬硅-镍硅镁热电偶丝
JB/T 9239 工业热电偶、热电阻用陶瓷接线板
JC/T 508 热电偶用热绝缘管
更多内容 可以 GB-T 30429-2013 工业热电偶. 进一步学习