CN111397772B

CN111397772B - 异型热电偶的检定方法

Info

Publication number: CN111397772B
Application number: CN202010390284.5A
Authority: CN
Inventors: 李新峰; 张春芳
Original assignee: Henan Kechuang Aluminum Base New Material Co ltd
Current assignee: Henan Kechuang Aluminum Base New Material Co ltd
Priority date: 2020-05-09
Filing date: 2020-05-09
Publication date: 2021-06-22
Anticipated expiration: 2040-05-09
Also published as: CN111397772A

Abstract

本发明公开了一种异型热电偶的检定方法，包括以下步骤：检查异形热电偶的外观；选择标准热电偶和仪器设备；打开仪器设备电源，设置检定点参数，把热电偶放入检定炉且接入***内；检定炉炉口沿标准和异形热电偶束周围，用绝缘耐火材料堵好，随后点击仪器设备上的“加热”开关，开始升温，同时点击“△”按钮，仪器设备上的程序也同时运行；启动电脑上的应用程序；异形热电偶检定，在完成预设置的模块点击“启动”按钮，即可进入运行过程，检定结束后，查询检定结果，打印报表，关闭电源。本发明结合国家检定规程要求，采用模拟生产现场环境法，全部参数环境等均与生产保持全部一致，达到与实际生产紧密结合，避免了中间环节的不一致性带来的误差。

Description

异型热电偶的检定方法

技术领域

本发明涉及一种检定方法，特别是涉及一种异型热电偶的检定方法。

背景技术

因单位铝材热轧准备区生产需要，采用一种形状与正常形态不同的热电偶进行炉体测温，此热电偶型号为WRN-010，规格为

分度号为K，测温范围为0-1100℃，因该热电偶非常规形态，并且采用炉体底部冲压向上，双极分离非焊接且同时接触炉体底部，设定接触时长，达到测量加热炉体不同位置温度的目的，因其形状奇特、且重量较大，经咨询各级检定校准机构都不能实现检定校验，给入厂计量设备的质量控制、过程工艺参数的精准性、产品质量的控制等带来一定的隐患；且为实现热电偶计量数据是否确信，一直以来，只有靠双组同装数据比对、区域内部控温点比对是否异常等方式，采用排除法实现对此种异形热电偶的计量数据高低或好坏进行估计，给工艺管理技术人员带来较大的额外劳动量；据悉：现在新购买一组价格2000元，维修一组价格800元，年均要用至少120组，价值24万余元，维修100组左右，价值8万元左右，共计32万左右，给公司造成极大的资源浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术方案是：克服现有技术的不足，提供一种能为公司节约管理成本，提高产品合格率的异型热电偶的检定方法。

本发明为解决技术问题所采取的技术方案是：

一种异型热电偶的检定方法，包括以下步骤：

S1：检查异型热电偶的外观：新制异型热电偶的电极应平直、无裂痕、直径应均匀；使用中的异型热电偶的电极不应有严重的腐蚀和明显的缩径缺陷；且异型热电偶测量端要牢固、表面要光滑、无气孔、无夹渣；

S2：选择标准热电偶和仪器设备：标准热电偶采用二等标准铂铑10-铂热电偶；仪器设备采用RZJ-2N热工自动检定***；

S3：打开仪器设备电源，设置检定点参数，检定点参数设置好之后，将异型热电偶放入检定炉内，使正测量端和负测量端分别处于标准热电偶的两边，使异型热电偶两个电极间距离为5㎝，分别将正测量端和负测量端接入1通道，再将标准热电偶套上石英管放入检定炉内，标准热电偶放在炉内铝板的中心位置，让标准热电偶的测温点靠近检定炉内的异性热电偶测温点；

S4：把标准热电偶和异形热电偶接入***内；

S4.1：标准热电偶接线:将标有“VB”的测量线与标准热电偶的正极可靠连接；将标有“-VB”的测量线与标准热电偶的负极可靠连接；

S4.2：被检定异形热电偶接线：将标有“V1”的测量线与一个被检定异形热热电偶的正极可靠连接；将标有“-V1”的测量线与同一个被检定异形热电偶的负极可靠连接；

S5：将冷端补偿电阻与异型热电偶和标准热电偶冷端放在同一恒定温场内；

S6：检定炉炉口沿异型热电偶和标准热电偶束周围，用绝缘耐火材料堵好，随后点击仪器设备上的“加热”开关，开始升温，同时点击“△”按钮，仪器设备上的程序也同时运行；

S7：打开仪器上集成控制柜前门，推上三相电源空气开关，接通总电源，同时按下机内模块电源开关，并按机柜温度状况及需要打开风扇开关降温及照明，接通数表和电脑电源，启动电脑上的应用程序；

S8：在“***”菜单中进行“使用单位信息”、“设备设置”、“环境参数”、“标准铂热电偶参数设置”的选择；在“任务”栏中选择“添加新检定任务”，进入“热电偶检定参数选择”，然后进行“设备选择”，“热电偶参数选择”；点击“下一步”，显示“被检热电偶参数设置”；在“基本设置”中，冷端方式选择“自动”，“等级判断”选择“II级”；在“温度设置”中，“温度”一栏输入需要检定的温度值，点击“添加”，再输入每个被检点的温度值，同样点击“添加”；如果输入错误，可选择“清空”重新输入；“控温方式”选择“自动”；“被检设置”中，“送检单位”输入送检单位名称；按“ENTER”键或“TAB”光标下行；“被检编号”输入被检热电偶的编号；“生产厂家”输入相关信息；“分度号”里选择被检偶的分度号S、K、E、R、B、T、J、N；“证书编号”中输入被检偶的证书编号，然后点击“添加”；随后点击“***检查”；如果***检查无误，点击“下一步”；弹出“恒温性能”参数对话框，点击“确定”；如果出现错误，检查后再继续进行；

S9：热电偶检定，在完成预设置的模块点击“启动”按钮，即可进入运行过程，点击“温度曲线”模块，运行***弹出热电偶检定运行温度曲线画面并智能地控温，检定炉开始升温，炉温向第一个检定点逼近，当炉温达到距第一检定点±5℃时，***弹出热电偶检定细画面运行窗口进入曲线精细画面，***控制路向进入恒温状态，这时点击保温，待温度保温1.5小时时，采样，若认为可靠，单击“确认”，继续下一点的检定；单击“放弃”，***将放弃本次检定结果，继续在本检定点恒温，满足条件后重新进行数据采集；如果操作者不干预，一分钟后自动进行下一点的检定，并自动保存当前检定数据；最后一个检定点检定结束后，在弹出的采集数据画面点击“确认”，本次检定结束，可查询检定结果，打印报表。

S10：用同样的方法对其余待检定异形热电偶依次进行装偶、接线、***检查、输入参数、启动运行；检定结束后，关闭所有电源。

在步骤S9中：当炉温升到检定点温度，炉温变化小于0.6℃╱min时，自标准热电偶开始，依次测量各被检异形热电偶的热电动势，测量顺序如下：标→被→被→标，读数要迅速准确，时间间隔要相近，测量读数不得少于4次，测量时检定炉温度变化不大于±0.25℃；校准时被检定异形热电偶的热电动势误差△e_被计算方法采用下式计算：

式中：

——被检异形热电偶在某检定点附近温度下，测得的热电动势算数平均值；

e_标证——标准热电偶证书上某检定点温度的热电动势；

——标准热电偶在某检定点附近温度下，测得的热电动势算数平均值；

S_标、S_被——分别表示标准、被检异形热电偶在某检定点温度的微分热电动势。

e_补--补偿导线修正值；

e_分—被校异形热电偶分度表上查得的某校准温度点的热电动势值。

在步骤S3中：设置检定点参数采用以下步骤进行：

1)按下“SET”键，“SET”键在控温仪909左下方，直至“SV1”，“SV1”为升温曲线第一段设定温度值，使用“△、▽”选择第一个检定点温度“500”；

2)按“SET”键，直至“TM1”，“TM1”为升温曲线第一段时间设定值，使用“△、▽”选择第一个检定点的时间参数“0.3”；

3)按“SET”键，直至“OUT1”，“OUT1”为升温曲线第一段加热功率限制，使用“△、▽”选择第一个检定点的输出功率参数“100”；

4)按下“SET”键，直至“SV2”，“SV2”为升温曲线第二段设定温度值，使用“△、▽”选择第一个检定点保温温度“500”；

5)按下“SET”键，直至“TM2”，“TM2”为升温曲线第二段时间设定值，使用“△、▽”选择第一个检定点保温时间“1”；

6)按下“SET”键，直至“OUT2”，“OUT2”为升温曲线第二段加热功率限制，使用“△、▽”选择第一个检定点输出功率“30”；

7)其他检定点设定同上。

经外观检查合格的新制异形热电偶，在检定示值前，应在最高检定点温度下，退火2h后，随炉冷却至250℃以下，使用中的异形热电偶不退火；异形热电偶的示值检定点温度，按异形热电偶丝材及电极直径粗细决定；若电极直径为0.3mm，则检定点温度为400℃、600℃或者700℃；若电极直径为0.5mm、0.8mm或1.0mm，则检定点温度为400℃、600℃或者800℃；若电极直径为1.2mm、1.6mm、2.0mm或2.5mm，则检定点温度为400℃、600℃、800℃或者1000℃；若电极直径为3.2mm，则检定点温度为400℃、600℃、800℃、1000℃或者1200℃。

检测中的接触介质采用铝板材，检定炉体采用特殊形状的硅碳管制作而成，两极接触铝板材部位采用狭小温区设计，炉体控温采用日本岛津公司高精度七位半数字电压表，结合PID阶梯精准控温技术，采用二等标准热电偶精准测温，读数时炉体温度波动范围可达到±0.6℃/6min的恒温温场。

本发明的积极有益效果是：

1、本发明结合国家检定规程要求，采用模拟生产现场环境法，全部参数环境等均与生产保持全部一致，达到与实际生产紧密结合，避免了中间环节的不一致性带来的误差。

2、本发明中接触介质直接采用铝板材，铝板材从板材厚度、尺寸、表面粗糙度等环节上精心挑选，接触介质达到与实际完美一致，避免检定误差，且铝板材材质系列无需频繁更换，可适应1-8系不同系列铝板材温度的测量，实用性比较广泛。

3、本发明结合生产现场实际，结合异性热电偶正负两极的实际尺寸大小，以及接触面的大小，采用在5cm控制范围内精准控温，温区温度均匀性≤±0.2℃，内部采用低电势扫描仪控制器、采用高精度可控硅调压器控制炉体输入电压，控温范围满足生产需求。

4、本发明中检定炉体采用特殊形状的硅碳管制作而成，两极接触铝板材部位采用狭小温区设计，炉体控温采用日本岛津公司高精度七位半数字电压表，结合PID阶梯精准控温技术，采用二等标准热电偶精准测温，读数时炉体温度波动范围可达到±0.6℃/6min的恒温温场，整体精度可达到或优于±(0.0004％读数+0.004％量程)，大大提高检测精准性。

5、本发明经在使用温度500-600℃时实际测试，检测结果精准可靠，检测过的异型热电偶在实际应用中数据精准，可满足生产需要，并经过对同一被检热电偶的重复性、稳定性测试，重复性≤±0.5℃，稳定性≤±0.8℃/周，达到生产要求，优于国家检定规程要求指标。

6、经用本发明方法检定过的异型热电偶在德国西马克铝板材加工生产线上使用后，结合此方法的检测原理，改造了原来90s频繁升降压测温的工作程序，延长铝板带接触时间为150s以上，使测温结果的准确程度提高了近5倍，大大提高了检测的精准程度。

7、本发明适用于对任何分度号的双极分离且直径在15-25mm、长度在1000-2060mm范围的特殊形状热电偶的温度校验，对于铝深加工企业过程产品质量控制将起到很大的促进作用，可为公司节约管理成本、提高技术人员管控工艺精准度、提高产品合格率等环节提供最大的技术支持。

附图说明

图1是本发明异型热电偶的检定方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图1和具体实施例对本实用新型作进一步的解释和说明：

实施例：一种异型热电偶的检定方法，包括以下步骤：

S4：把标准热电偶和异形热电偶接入***内；

S4.2：被检定异形热电偶接线：将标有“V1”的测量线与一个被检定异形热电偶的正极可靠连接；将标有“-V1”的测量线与同一个被检定异形热电偶的负极可靠连接；

式中：

——被检异形热电偶在某检定点附近温度下，测得的热电动势算数平均值；e_标证——标准热电偶证书上某检定点温度的热电动势；

e_补--补偿导线修正值；

例：在600℃时，K型热电偶示值误差计算：

在600℃附近测得标准铂铑10-铂热电偶的热电动势算术平均e_标为5.216mV；被检K型热电偶的热电动势算术平均值为24.919mV。

从标准热电偶检定证书中查的600℃的热电动势e_标证为5.239mV；求被检K型热电偶在600℃时的误差，从热电偶微分热电动势表中查的600℃时，标准与被检热电偶1℃分别相当于0.01mV；0.043mV。

从K型热电偶分度标准中查的600℃时热电动势为24.905mV,将以下数据带入下式，可计算出误差△e值，即：

则热电偶在600℃时示值误差:

△t＝△e/S_被＝0.024/0.039＝0.6(℃)

其修正值为-0.6℃。

在步骤S3中：设置检定点参数采用以下步骤进行：

7)其他检定点设定同上。

测量数据修约的方法：a)修约间距数为1时的修约方法：保留位是指比仪表等级指数多一位的数，保留位右边对保留位数字1来说，若大于0.5，则保留位加1；若小于0.5，则保留位不变；若等于0.5，则保留位是偶数时不变，保留位时奇数时加1。

b)修约间距数为2时的修约方法：①拟修约数介于上下修约数之间，且大于两个修约数和的一半，则为上修约数；例：60.36修约间隔0.2，介于60.2与60.4之间，修约为60.4；②拟修约数介于上下修约数之间，且小于两个修约数和的一半，则为下修约数；例:0.29修约间隔0.2，介于60.2与60.4小于60.3，修约为60.2；③拟修约数刚好介于上下修约数之间，则按“2”间隔修约规则，修约成末两位数被4整除的数；例:60.30修约间隔0.2，介于60.2与60.4等于60.3，末两位被4整除，修约后为60.4。

c)修约间距数为5时的修约方法：2.5以下舍，7.5以上入，中间强5凑，修约结果末位均为0或5两数，①拟修约数介于上下修约数之间，且大于两个修约数和的一半，则为上修约数。例：18.076修约间隔0.05，介于18.05与18.10之间，18.076＞18.075，修约为18.10；②拟修约数介于上下修约数之间，且小于两个修约数和的一半，则为下修约数。例：18.074修约间隔0.05，介于18.05与18.10之间，18.074＜18.075，修约为18.05；③拟修约数刚好介于上下修约数之间，则取“0”结尾的修约数；例：18.075修约间隔0.05，介于18.05于18.10之间，18.075＝18.075。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种异型热电偶的检定方法，包括以下步骤：

S4：把标准热电偶和异形热电偶接入***内；

S4.2：被检定异型热电偶接线：将标有“V1”的测量线与一个被检定异型热电偶的正极可靠连接；将标有“-V1”的测量线与同一个被检定异型热电偶的负极可靠连接；

S9：热电偶检定，在完成预设置的模块点击“启动”按钮，即可进入运行过程，点击“温度曲线”模块，运行***弹出热电偶检定运行温度曲线画面并智能地控温，检定炉开始升温，炉温向第一个检定点逼近，当炉温达到距第一检定点±5℃时，***弹出热电偶检定细画面运行窗口进入曲线精细画面，***控制路向进入恒温状态，这时点击保温，待温度保温1.5小时时，采样，若认为可靠，单击“确认”，继续下一点的检定；单击“放弃”，***将放弃本次检定结果，继续在本检定点恒温，满足条件后重新进行数据采集；如果操作者不干预，一分钟后自动进行下一点的检定，并自动保存当前检定数据；最后一个检定点检定结束后，在弹出的采集数据画面点击“确认”，本次检定结束，可查询检定结果，打印报表；

2.根据权利要求1所述的异型热电偶的检定方法，其特征是：在步骤S9中：当炉温升到检定点温度，炉温变化小于0.6℃╱min时，自标准热电偶开始，依次测量各被检异形热电偶的热电动势，测量顺序如下：标→被→被→标，读数要迅速准确，时间间隔要相近，测量读数不得少于4次，测量时检定炉温度变化不大于±0.25℃；校准时被检定异形热电偶的热电动势误差△e_被计算方法采用下式计算：

式中：

e_标证——标准热电偶证书上某检定点温度的热电动势；

S_标、S_被——分别表示标准、被检异形热电偶在某检定点温度的微分热电动势；

e_补--补偿导线修正值；

3.根据权利要求1所述的异型热电偶的检定方法，其特征是：在步骤S3中：设置检定点参数采用以下步骤进行：

1)按下“SET”键，直至“SV1”，“SV1”为升温曲线第一段设定温度值，使用“△、▽”选择第一个检定点温度“500”；

7)其他检定点设定同上。

4.根据权利要求1所述的异型热电偶的检定方法，其特征是：经外观检查合格的新制异形热电偶，在检定示值前，应在最高检定点温度下，退火2h后，随炉冷却至250℃以下，使用中的异形热电偶不退火；异形热电偶的示值检定点温度，按异形热电偶丝材及电极直径粗细决定；若电极直径为0.3mm，则检定点温度为400℃、600℃或者700℃；若电极直径为0.5mm、0.8mm或1.0mm，则检定点温度为400℃、600℃或者800℃；若电极直径为1.2mm、1.6mm、2.0mm或2.5mm，则检定点温度为400℃、600℃、800℃或者1000℃；若电极直径为3.2mm，则检定点温度为400℃、600℃、800℃、1000℃或者1200℃。