干體式溫度校驗(yàn)爐在校準(zhǔn)熱電偶中存在的問(wèn)題

干體式溫度校驗(yàn)爐在校準(zhǔn)熱電偶中存在的問(wèn)題：

大部分熱電偶的校準(zhǔn)采用比較法。它的基本要求是，標(biāo)準(zhǔn)和被校準(zhǔn)對(duì)象處于同一個(gè)等溫的環(huán)境中。標(biāo)準(zhǔn)熱電偶測(cè)量得到的溫度就代表被校準(zhǔn)對(duì)象所處的溫度。——溫度檢定系統(tǒng)、溫度校驗(yàn)儀。

以往校準(zhǔn)鎧裝偶使用的管式檢定爐，溫場(chǎng)均勻性指標(biāo)為60mm，溫差不大于1℃。合格的管式檢定爐往往都是在空載條件下測(cè)得的，實(shí)際應(yīng)用到鎧裝偶校準(zhǔn)時(shí)，差別很大。

 我們對(duì)管式檢定爐在400℃和800℃滿(mǎn)載情況下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明，爐子插入熱電偶束一側(cè)，從測(cè)量端起30mm軸向溫場(chǎng)內(nèi)，Z大溫差分別為2.16℃和2.26℃，滿(mǎn)載時(shí)的溫差大大超出了空載。——溫度檢定系統(tǒng)、溫度校驗(yàn)儀。

分析原因主要是干體式溫度校驗(yàn)爐內(nèi)存在熱對(duì)流、熱輻射等引起溫場(chǎng)的變化，使熱電偶束受熱不均勻，造成溫場(chǎng)變差。被校鎧裝偶測(cè)量溫區(qū)所處的均勻溫區(qū)很短，得到的校準(zhǔn)結(jié)果使測(cè)量不確定度變化，測(cè)量重復(fù)性下降。

干體式溫度校驗(yàn)爐實(shí)驗(yàn)

1.原方法

試驗(yàn)設(shè)備：二等標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶、數(shù)字電壓表、管式檢定爐、補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)、冰點(diǎn)恒溫器、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等。

試驗(yàn)方法：將E型鎧裝偶（直徑6mm）沿陶瓷保護(hù)管（插標(biāo)準(zhǔn)偶）均勻分布，捆扎成一束，插入管式檢定爐深度約300mm。鎧裝偶熱電極信號(hào)輸出端接補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)，另一端與銅導(dǎo)線(xiàn)連接后，置入裝有酒精的玻璃試管內(nèi)，再均勻地插入冰點(diǎn)恒溫器；標(biāo)準(zhǔn)熱電偶參考端與銅導(dǎo)線(xiàn)的一端連接后，也插入冰點(diǎn)恒溫器。銅導(dǎo)線(xiàn)的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)與電測(cè)設(shè)備連接。——溫度檢定系統(tǒng)、溫度校驗(yàn)儀。當(dāng)達(dá)到校準(zhǔn)點(diǎn)400℃恒溫50min后，開(kāi)始測(cè)量。每組測(cè)量后，冷卻至室溫，取出重新捆扎再插入管式檢定爐，恒溫后進(jìn)行測(cè)量。共進(jìn)行6組獨(dú)立的重復(fù)測(cè)量。每支鎧裝偶的測(cè)量值是校準(zhǔn)過(guò)程中記錄4次讀數(shù)，其熱電動(dòng)勢(shì)算術(shù)平均值換算成的溫度值。

  2.改進(jìn)方法

  將均溫塊（長(zhǎng)80mm）的幾何中心放在爐子均勻溫場(chǎng)的中心，將標(biāo)準(zhǔn)偶套上高鋁保護(hù)管和被校鎧裝偶分別插至6孔均溫塊各孔底部，爐口處用絕緣耐火材料封堵，被校鎧裝偶熱電極信號(hào)輸出端與補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)連接點(diǎn)離爐口處至少175mm。其他接線(xiàn)方式與原方法相同。

  然后，對(duì)被校鎧裝偶進(jìn)行6組獨(dú)立的重復(fù)測(cè)量，每組測(cè)量后，冷卻至室溫重新裝爐，恒溫后再進(jìn)行測(cè)量。——溫度檢定系統(tǒng)、溫度校驗(yàn)儀。每支鎧裝偶的測(cè)量值是校準(zhǔn)過(guò)程中記錄4次讀數(shù)，其熱電動(dòng)勢(shì)算術(shù)平均值換算成的溫度值。

  通過(guò)使用改進(jìn)方法，得到的多次測(cè)量重復(fù)性和實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差，與原方法得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較，多數(shù)小近1/3.評(píng)估校準(zhǔn)點(diǎn)400℃的測(cè)量不確定度為0.78℃，比原方法減小了約2倍，并小于允差值的1/3。

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