本文是学习GB-T 5977-2019 电阻温度计用铂丝. 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
以直径为0.07 mm 的2号铂丝为例,其标记为:
电阻温度计用铂丝 GB/T 5977-Pt2-0.07
标记中各要素含义如下:
Pt2— 产品代号;
0.07——铂丝直径(直径为0.07 mm)。
铂丝的物理性能参见附录 A。
铂丝的表面应均匀、平整、光洁,无油污、无暗色斑点、无折痕、无毛刺及夹层。允许有不超过极限偏
差的细小划痕和凹陷。
铂丝的直径及极限偏差见表2,铂丝的圆度应不超过直径的极限偏差。
表 2 直径及极限偏差
单位为毫米
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GB/T 5977—2019
铂丝温度-电阻关系见附录B。1 号铂丝的电阻比Wo 应符合表3的规定;2A
号、2号、3号、4号和
5号铂丝的电阻温度系数α应符合表4的规定。
表 3 1号铂丝的电阻比
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表 4 铂丝的电阻温度系数
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由铂丝制成铂电阻感温元件或铂电阻温度计试样。检测R。
后,先在表5规定的上限温度中保温, 再在下限温度中保温,然后再测量R'。。
试验前后R。 的变化值换算成温度值,即为电阻温度计用铂丝
的稳定性。稳定性仅对2A 号、2号和3号铂丝进行考核。2A
号、2号和3号铂丝的稳定性应符合表5
的规定。
表 5 稳定性
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直径在0.30 mm
及以下的铂丝,表面质量用不小于5倍的放大镜观察。直径在0.30 mm 以上的铂
丝,用目力或放大镜观察。
GB/T 5977—2019
直径在0.10 mm 以下的铂丝应使用最小分度值不大于0.001 mm
的量具测量。直径在0.10 mm 及以上的铂丝应使用最小分度值不大于0.002 mm
的量具测量。测量时应在同一截面两个互相垂直的
方向上进行,每盘(卷)丝材至少应测量3个部位。
6.3.1.1 标准器具
测1号铂丝用一等标准铂电阻温度计,测2A
号、2号、3号铂丝用二等标准铂电阻温度计。
6.3.1.2 电测仪器及配套系统
1号铂丝采用引入修正值后相对误差不低于2×10-⁵ 的测温电桥检测。2A
号、2号、3号铂丝采用
引入修正值后相对误差不低于2×10-'的测温电桥检测,亦允许采用准确度等级满足上述要求的数字
多用表、电位差计或其他电测仪器。
6.3.1.3 辅助设备
辅助检测设备应满足以下要求:
a) 转换开关:接触电势≤1.0μV;
b) 冰点槽:测量不确定度U≤0.04℃,k=2;
c) 恒温槽:工作区垂直温差≤0.02℃,水平温差≤0.01℃,10 min
内的温度变化≤0.04℃;
d) 水三相点瓶;
e) 金属水沸点炉(插入孔间最大温差不得大于0.002℃);
f) 毫安表及可变电阻箱;
g) 直流稳压电源:用电位差计检测时,其稳定度不低于5×10-⁶ A/h;
h) 标准电阻:用电位差计检测时,1号铂丝用二等标准电阻,2A
号、2号、3号铂丝用不低于0.01级 精密电阻。
6.3.2.1 试样制备前的准备
1号铂丝每盘(卷)取两个试样;2A
号、2号、3号铂丝每盘(卷)取一个试样。1号铂丝试样的电阻
值应与标准铂电阻温度计的电阻值接近,其允许误差应不超过士4%;2A
号、2号、3号铂丝试样可不受
此条件限制。
试样制备采用的石英螺旋骨架、石英保护管及四孔绝缘管,在使用前应先置于5%(质量分数)氢氧
化钠溶液中煮沸2
min,用蒸馏水去碱后,再置于20%(体积分数)硝酸溶液中在不超过85℃下煮洗
30 min,然后用蒸馏水煮沸多次,直至去除残酸后烘干待用。
6.3.2.2 试样制备
试样按以下程序制备:
a) 截取2000 mm 被测铂丝一段。
GB/T 5977—2019
b) 将被测铂丝用直径为1.0 mm
的芯轴单绕成弹簧状,然后均匀拉伸,绕在石英螺旋骨架上,每
端分别用直流电弧焊上两根直径为0.30 mm、 长度为60 mm
的过渡引线,制作成四线制铂电 阻感温元件试样。
c) 将焊好的试样置于烧杯中,先置于5%(质量分数)氢氧化钠溶液中煮沸2 min,
用蒸馏水去碱 后再用洗液浸泡2
h,取出后用蒸馏水反复煮沸多次,直至彻底去除残酸后,烘干后退火。
洗液配方:20 g 重铬酸钾加50 mL 蒸馏水,再加硫酸500 mL, 搅拌均匀备用。
d) 如需制作铂电阻温度计试样,则另取直径为0.3 mm、 长度为500 mm
的铂丝四段,分别穿入四 孔绝缘管中,
一端与铂电阻感温元件的四根过渡引线对焊,装入石英保护管中,另一端分别焊
上四根同长的测量线,装上固定手柄。
6.3.2.3 试样退火处理
为消除试样的应力,将组装好的试样放入管状退火炉中,随炉升温,按表6规定的温度和时间保温,
然后冷却至150℃以下取出。
表 6 退火温度及退火时间
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环境温度:15℃~35 ℃。电测设备应符合相应的环境要求。
相对湿度:30%~80%。
6.3.4.1 检测方法分类
检测方法包括:电桥法、电位差计法、同名极比较法。
6.3.4.2 检测线路
检测线路分别为:
a) 电桥法线路如图1所示。
GB/T 5977—2019
style="width:5.02664in;height:4.05328in" />
说明:
A;—— 测温电桥;
A₂— 四点转换开关;
A₃— 恒温源。
图 1 电桥法示意图
b) 电 位 差 计 法 线 路 如 图 2 所 示 。
style="width:5.06in;height:4.42662in" />
说明:
B-—— 电位差计;
B₂— 多点转换开关;
B₃—— 换向开关;
B₁—— 恒温源;
R、 标准电阻。
图 2 电位差计法示意图
c) 同 名 极 比 较 法 线 路 如 图 3 所 示 。
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style="width:7.95997in;height:2.70666in" />
图 3 同名极比较法示意图
6.3.4.3 检测程序
6.3.4.3.1 Rp 或 Ri
将试样插入水三相点瓶(tp)
插孔中,或将试样与标准铂电阻温度计分别插入冰点槽(t;)插孔中,插
入深度不得小于300 mm, 保 温 3 0 min
后进行检测。检测时通过试样的工作电流约为1 mA, 检测应在
工作电流正反方向进行,交替重复不少于两个循环,取平均值作为测量结果。
6.3.4.3.2 R,
将试样和标准铂电阻温度计分别插入金属水沸点炉或恒温槽的插孔内,按6.3.4.3.
1进行检测。
6.3.5.1 1 号铂丝
1号铂丝数据处理如下:
a) 电桥测量法
Wioo的计算:设水沸点炉温度为t, 则试样在100℃时的电阻比 Wioo
由式(3)确定:
Wioo =W,+K(Wioo-W:) (3)
式 中 :
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Wio——
W:—
试样在检测温度 t 时的电阻比;
标准铂电阻温度计检定证书上的Wioo;
标准铂电阻温度计在检测温度 t 时的电阻比;
K — 系数,由附录 C 查 得 。
若 Wioo-W,\<0.0045, 则 K≈1, 式(3)可化简为式(4):
Wioo =W,+Wioo—W; ………………………… (4)
b) 电位差计法
采用电位差计法检测电阻时,标准铂电阻温度计和试样的电阻按式(5)计算:
style="width:1.74671in;height:0.64658in" /> (5)
式 中 :
U,—— 标准铂电阻温度计或试样的电压降,单位为毫伏(mV);
U 、—— 标准电阻的电压降,单位为毫伏(mV);
R、— 标准电阻的电阻值,单位为欧姆(Ω)。
利 用R, 、R 计 算 出W, 和 W: 代入式(3)或式(4)计算出 W10o。
style="width:2.09332in;height:0.6666in" />class="anchor">GB/T 5977—2019
6.3.5.2 2A 号、2号、3号铂丝
a)
采用电位差计检测时,先将试样或标准铂电阻温度计上的电压降按式(5)换算成电阻值。
b) 试样在0℃时的电阻值R。按式(6)计算:
R 。=R,—0.00391R,× …… ………………… (6)
式中:
R,— 试样在温度t; 的电阻值,单位为欧姆(Ω);
t;— 冰点槽温度,由标准铂电阻温度计确定,按式(7)计算:
style="width:3.54677in;height:0.63338in" /> (7)
式中:
R;—— 标准铂电阻温度计在温度t; 时的电阻值,单位为欧姆(Ω);
R 。— 标准铂电阻温度计在0℃时的电阻值,单位为欧姆(Ω),由式(8)确定:
style="width:2.25333in;height:0.61336in" /> ( 8)
其中:
R 为标准铂电阻温度计在水三相点时的电阻值,单位为欧姆(Ω);
style="width:1.35999in;height:0.65318in" /> ——
标准铂电阻温度计在0℃时的电阻随温度的变化率,由式(9)确定:
style="width:3.13345in;height:0.66in" /> (9)
c) 试 样 的R 按式(10)计算:
R1oo=R,—0.00379R 。× △ (10)
式中:
R,— 试样在水沸点炉或油槽的温度t 时的电阻值,单位为欧姆(Ω);
△t— 水沸点炉或油槽的温度 t
与100℃的差,由标准铂电阻温度计确定,按式(11)计算:
style="width:3.91335in;height:0.64658in" /> (11)
式中:
R, — — 标准铂电阻温度计在水沸点炉或油槽的相应温度 t 时的电阻值,单位为欧
姆(Ω);
Rio — 标准铂电阻温度计在100℃时的电阻值,单位为欧姆(Ω),由式(12)确定:
Rioo =WiooXR (12)
标准铂电阻温度计在100℃时的电阻随温度的变化率,由式(13)确定:
d) 电阻温度系数α的计算:
style="width:3.2933in;height:0.65904in" />
……………… ……
(13)
根据式(2)计算出试样在100℃时的电阻温度系数α。
电阻温度系数修约到小数点后第六位。
注:在保证精度的条件下,也可采用其他方法计算。
4号、5号铂丝采用同名极法进行检测,检测方法见附录D。
GB/T 5977—2019
6.4.1 推 荐 2A 号、2号铂丝选用直径为0.04 mm
制成铂电阻感温元件或铂电阻温度计试样,3号铂丝 选用直径为0.07 mm
制成铂电阻感温元件或铂电阻温度计试样,试样的制备和处理按6.3.2进行。
6.4.2 试样先在冰点槽中测量R。
值后,将试样放进管状检定炉中,随炉升温至表5规定的上限温度,并在
此上限温度恒温保持250 h
。上限温度试验完后,将炉内的试样缓缓取出,可在室温中放置几分钟,使试样
温度接近室温,再将试样放进表5规定的下限温度恒温保持250 h,
然后取出试样,再次测量R' 。值 。
6.4.3 按式(14)换算为温度变化的绝对值,即为铂丝稳定性值。
style="width:2.18662in;height:0.67342in" /> ………………………… (14)
式中:
R'。 试验后0℃时的电阻值,单位为欧姆(Ω);
R 。— 试验前0℃时的电阻值,单位为欧姆(Ω)。
每盘(卷)铂丝应经出厂检验合格,并附有产品检验合格证方可出厂。
出厂检验项目:
a) 表面质量;
b) 尺寸;
c) 电阻比或电阻温度系数。
按本标准规定的全部试验项目进行。有下列情况之一时应进行型式检验:
a) 新产品或老产品转产生产的试制定型鉴定;
b) 正常生产后,原材料、工艺有较大改变;
c) 正常生产时, 一般每两年进行一次检验;
d) 产品长期停产,恢复生产时;
e) 出厂检验结果与上次型式试验有较大差异时;
f) 国家质量监督机构提出进行型式试验的要求时。
7.2.1
出厂检验应从生产的每盘(卷)铂丝的头、尾截取试样进行检测,其中表面质量(7.1.1a)]
和尺寸 (7. 1. 1b)] 应对整盘(卷)铂丝检测。
7.2.2
型式检验应从生产成品中任意抽取不少于3盘(卷)铂丝,并在每盘(卷)铂丝的任意部位截取足
够数量的试样。
7.3.1 出厂检验时,只要有一项不合格,则判定该盘(卷)产品为不合格品。
7.3.2
型式检验时,只要有一项不合格,则应加倍抽样进行全部试验项目复检。若仍有一项不合格,则
判定型式检验不合格。
GB/T 5977—2019
铂丝按加工硬态或半加工态供应。每盘(卷)钼丝应由一根丝绕成,中间不得有接头,每盘(卷)钼丝
的净质量应不小于表7的规定。
表 7 每盘(卷)铂丝的净质量
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直径在0.20 mm
以下的铂丝应绕在线盘上,线盘上的丝头应牢固固定。直径在0.20 mm 及以上的
铂丝可绕成卷状,其卷的直径为100 mm, 每卷铂丝应至少捆扎两处。
每盘(卷)铂丝应密封在塑料袋中,并装入硬纸盒,长途运输还应装在木箱或铁皮箱内。
8.3.1 每盘(卷)铂丝均应有标志,标志应牢固、清晰:
a) 制造厂商;
b) 产品名称;
c) 产品规格;
d) 每盘(卷)的毛质量和净质量;
e) 出厂日期。
8.3.2 每盘(卷)铂丝的产品合格证上应标明:
a) 制造厂商;
b) 产品名称;
c) 产品规格;
d) 电阻比或电阻温度系数;
e) 每盘(卷)的毛质量和净质量;
f) 产品标准号;
g) 检验员印章;
h) 出厂日期。
GB/T 5977—2019
(资料性附录)
铂丝的主要物理性能及标称质量
A.1 铂丝的主要物理性能
铂丝的主要物理性能见表 A.1。
表 A.1 铂丝的主要物理性能
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20 ℃时的电阻率
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A.2 1 m 铂丝的理论质量
表 A.2 1 m 铂丝的理论质量
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GB/T 5977—2019
(规范性附录)
铂丝的温度-电阻关系
B.1 温度-电阻关系
本标准使用的温度- 电阻关系式见式(B. 1) 和 式(B.2):
从 - 2 0 0 ℃ ~ 0 ℃ :
R,=R 。 · [1+A ·t+B ·t²+C · (t- 100℃) ·t³]
从0℃~850℃:
R,=R 。 · (1+A ·t+B ·t²)
式中:
R,— 温度为 t 时的电阻,单位为欧姆(Ω);
R 。—— 温 度t=0℃ 时的电阻,单位为欧姆(Ω)。
式中常数为:
A=3.9083×10-³℃- ¹;
B=-5.775×10-7℃-²;
C=-4. 183×10- 12℃-。
… … … … … …(B. 1)
… … … … … … … … … …(B.2)
B.2 温度-电阻分度表
IEC 60751:2008 规定的采用1990年国际温标(ITS-90)
的标称电阻值为100Ω的温度- 电阻分度表 见表B. 1 。 对于其他标称电阻值R
。,例如10 Ω、500Ω或1000Ω等,只需将表B. 1 乘以系数(R 。/100 Ω)即
可使用。
表 B.1 温度-电阻分度表(R。=100.00 Ω)
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表 B.1 ( 续 )
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GB/T 5977—2019
(规范性附录)
W¹oo计算公式中系数K 的数值表
Wioo计算式(3)中系数 K 的数值见表C.1 和表C.2。K 是△Wo=W1o-Wio
的函数。△Woo 的前
面两位数列在横行的头部,尾数列在纵行的头部。查表时可用100℃附近的△W,=W,-W;
代替
△W₁oo, 由此引起的误差可忽略不计。
示例 :在一次水沸点检定中,测得被测试样的 W,=1.39122,
标准铂电阻温度计的 W ·=1.39158, 而标准铂电阻温
度计证书上 Wioo=1.39269
则:△W1oo=△W,=1.39122-1.39158 =-0.00036
查表得 K=0.99907, 代入式(3)得:
Wioo=W,+K(Wioo-W:)
=1.39122+0.99907×(1.39269— 1.38158)
=1.39232
表 C.1 △W¹0o\<0 时 系 数 K 的 数
值
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GB/T 5977—2019
表 C.2 △W₁oo≥0 时系数K 的数值
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GB/T 5977—2019
(规范性附录)
铂丝的电阻温度系数检测方法 同名极比较法
铂丝的电阻温度系数的同名极比较检测方法,将被测铂丝与已知电阻比的标准铂极制成热电偶,在
热电偶检定炉中,当测量端温度为(1084.62±10)℃和参考端温度为0℃时,测量铂丝与已知电阻比的
标准铂极之间产生的热电动势,并按式(D.1) 计算铂丝的Rioo/R。
Rioo/R 。=1.00003986W 。-0.4×10-e … … … … … … … …(D. 1)
式中:
e,—
被检铂丝与已知电阻比的标准铂极在测量端为1084.62℃和参考端为0℃时产生的热电
动势,单位为微伏(μV);
W。 — 已知标准铂极的电阻比。
根据Roo/R。,按式(2)换算成为电阻温度系数α。
注:被测铂丝应与电位差计的“+”极相连接。
更多内容 可以 GB-T 5977-2019 电阻温度计用铂丝. 进一步学习