1 問(wèn)題的提出
      由于S型熱電偶測(cè)溫準(zhǔn)確度高，穩(wěn)定性好，使用壽命長(zhǎng)，可測(cè)量的溫度范圍寬，高溫下抗氧化性能好，長(zhǎng)期最高使用溫度可達(dá)1300℃，短期最高使用溫度可達(dá)1600℃，因此越來(lái)越多的單位將工業(yè)S型熱電偶用于1100℃以上溫度點(diǎn)的測(cè)量。目前，針對(duì)S型熱電偶的檢定規(guī)程其測(cè)量溫度范圍為300～1100℃，無(wú)法滿足工業(yè)計(jì)量的實(shí)際需求。如何對(duì)工業(yè)S型熱電偶1100℃以上溫度點(diǎn)進(jìn)行儀器校驗(yàn)，是目前熱電偶檢定工作的一個(gè)難題。
 
2 解決方案
      本文針對(duì)S型熱電偶高溫校驗(yàn)問(wèn)題提供以下幾種解決方案:
      方案一:應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10－鉑熱電偶組標(biāo)準(zhǔn)裝置校驗(yàn)工業(yè)S型熱電偶Zn，Al，Cu點(diǎn)的熱電勢(shì)值，再通過(guò)外推計(jì)算1100℃以上溫度點(diǎn)的熱電勢(shì)值。此方法具有儀器校驗(yàn)工作量小，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器的損耗小等特點(diǎn)，可以滿足對(duì)熱電偶校驗(yàn)準(zhǔn)確度要求不高的應(yīng)用場(chǎng)合。
 
      方案二:以標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10－鉑熱電偶組作為標(biāo)準(zhǔn)器，利用標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10－鉑熱電偶組證書(shū)給出的Zn，Al，Cu點(diǎn)熱電勢(shì)值外推計(jì)算得出標(biāo)準(zhǔn)器在1100℃以上被校溫度點(diǎn)的熱電勢(shì)值，然后再采用雙極比較法得出被校工業(yè)S型熱電偶1100℃以上相應(yīng)溫度點(diǎn)的熱電勢(shì)值。此方法具有檢定準(zhǔn)確度高的特點(diǎn)，可以滿足各類應(yīng)用場(chǎng)合，但由于需要在高溫下逐個(gè)溫度點(diǎn)進(jìn)行儀器校驗(yàn)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器損耗大等因素，儀器校驗(yàn)成本較高。
 
      方案三:應(yīng)用一等鉑銠30－鉑銠6熱電偶標(biāo)準(zhǔn)裝置，以之作為標(biāo)準(zhǔn)器，采用雙極比較法得出被校工業(yè)S型熱電偶1100℃以上溫度點(diǎn)的熱電勢(shì)值。此方法具有儀器校驗(yàn)成本低，工作量小，滿足國(guó)家量傳體系的特點(diǎn)，但儀器校驗(yàn)結(jié)果的不確定度較大，此方法適用于對(duì)熱電偶檢定準(zhǔn)確度要求較低的場(chǎng)合
 
3 結(jié)果分析
      針對(duì)以上三種方法，分別對(duì)被校驗(yàn)工業(yè)S型熱電偶(編號(hào)分別為1#、2#)進(jìn)行1100，1200，1300，1313，1315，1330，1335℃的熱電勢(shì)值校驗(yàn)，結(jié)果如圖1、圖2所示。

 

      由圖1～2可以看出，以上三個(gè)方案得到的校驗(yàn)溫度點(diǎn)修正值曲線的趨勢(shì)基本一致，說(shuō)明這三種方案均可作為校驗(yàn)工業(yè)S型熱電偶1100℃以上溫度點(diǎn)熱電勢(shì)值的方法。所不同的是，方案二和方案三的S型熱電偶各溫度點(diǎn)修正值較小，而方案一的S型熱電偶各溫度點(diǎn)修正值略大。
 
      由于儀器校驗(yàn)結(jié)果的應(yīng)用必須兼顧儀器校驗(yàn)結(jié)果的不確定度，因此對(duì)以上三個(gè)方案的校驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行不確定度評(píng)估，其結(jié)果見(jiàn)表1。

      由表1可以看出，方案二的校驗(yàn)結(jié)果不確定度最小，方案三的儀器校驗(yàn)結(jié)果不確定度最大。儀器校驗(yàn)方案的選取，需要計(jì)量單位根據(jù)客戶的需求進(jìn)行科學(xué)合理的選擇。例如，針對(duì)Ⅰ級(jí)工業(yè)S型熱電偶，當(dāng)溫度范圍為1100～1600℃時(shí)，最大允許誤差為［1+0.003(t－1100)］，方案一和方案二校驗(yàn)結(jié)果的不確定度均小于被校熱電偶的最大允許誤差，可以從準(zhǔn)確度和校驗(yàn)成本方面考慮選擇方案一還是方案二。而針對(duì)Ⅱ級(jí)工業(yè)S型熱電偶，當(dāng)溫度范圍為(600～1600)℃時(shí)，最大允許誤差為0.25%t，三種方案校驗(yàn)結(jié)果的不確定度均小于被校熱電偶的最大允許誤差，三個(gè)方案均可使用，但推薦采用方案三。因?yàn)榉桨溉窃趯?shí)際溫度點(diǎn)下校驗(yàn)的，可以避免百度計(jì)算外推帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。由此可見(jiàn)，在選擇或制定S型熱電偶高溫校驗(yàn)方案前，首先應(yīng)該跟客戶充分溝通，了解客戶的需求和被校熱電偶的應(yīng)用場(chǎng)合，然后制定一個(gè)科學(xué)合理的儀器校驗(yàn)方案，使之既能滿足使用需求，又能降低儀器校驗(yàn)成本。
 
4 結(jié)論
      本文就工業(yè)S型熱電偶1100℃以上溫度點(diǎn)如何進(jìn)行儀器校驗(yàn)的問(wèn)題展開(kāi)討論，提出三個(gè)解決方案，通過(guò)對(duì)這三個(gè)方案儀器校驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析，得出這三個(gè)方案校驗(yàn)結(jié)果具有一致性，均可作為校驗(yàn)工業(yè)S型熱電偶1100℃以上溫度點(diǎn)的熱電勢(shì)值的方法。通過(guò)對(duì)三個(gè)方案的校驗(yàn)結(jié)果不確定度分析，針對(duì)被校熱電偶要求的最大允許誤差及應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行儀器校驗(yàn)方案優(yōu)化，為相關(guān)計(jì)量部門(mén)針對(duì)客戶不同需求制定科學(xué)合理的儀器校驗(yàn)方案提供了理論指導(dǎo)，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

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