GB/T 4994-2015 铁—铜镍（康铜）热电偶丝

　　ICS 17.200 N 11

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 4994—2015代替 GB/T 4994—1998

　　铁-铜镍(康铜) 热电偶丝

　　Iron/Copper-Nickel(Constantan) thermocouplewires

　　2015-05-15发布 2015-12-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 4994—2015

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准代替 GB/T 4994—1998《铁-铜镍(康铜)热电偶丝》。

　　本标准与 GB/T 4994—1998相比主要差异如下 :

　　— 修改产品标记表示方法 ;

　　— 热电动势的允差参照 ASTM E 230—2012标准的规定 ,而原标准中热电动势的允差采用的是IEC 584-2:1995标准的规定 ;

　　— 调整附录 A 和附录 B 的顺序 。

　　本标准由中国机械工业联合会提出 。

　　本标准由全国仪表功能材料标准化技术委员会(SAC/TC419)归 口 。

　　本标准负责起草单位 :重庆材料研究院有限公司 。

　　本标准参加起草单位 :江苏华鑫合金有限公司 、重庆川仪自动化股份有限公司金属功能材料分公司 、重庆川仪十七厂有限公司 、安徽蓝德集团股份有限公司 、常州市潞城伟业合金厂 、浙江伦特机电有限公司 、山东力群合金材料有限公司 、沈阳市中色测温仪表材料研究所有限公司 。

　　本标准主要起草人 :何伦英 、谌立新 、袁勤华 、李联文 、吴磊 、王伯伟 、殷成楼 、吴加伦 、张力群 、陈晓 、齐宝军 、陈洁 、陈东 。

　　本标准所代替标准的历次版本发布情况为 :

　　—GB/T 4994—1985、GB/T 4994—1998。

　　铁-铜镍(康铜)热电偶丝

　　1 范围

　　本标准规定了铁-铜镍(康铜)热电偶丝的产品分类 、技术要求 、试验方法 、检验规则 、供应方式 、包装及标志 。

　　本标准适用于制造工业铁-铜镍(康铜)热电偶(J型热电偶)用合金丝(以下简称偶丝) 。

　　2 规范性引用文件

　　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 16701 贵金属 、廉金属热电偶丝热电动势 测量方法

　　GB/T 16839. 1—1997 热电偶 第 1部分 :分度表

　　JB/T 6819. 2 仪表材料术语 测温材料

　　3 术语和定义

　　JB/T 6819. 2 界定的术语和定义适用于本文件 。

　　4 产品分类

　　4. 1 产品名称、代号及名义化学成分

　　产品名称 、代号及名义化学成分如表 1所示 。

　　表 1 产品名称、代号及名义化学成分

　　4.2 偶丝等级

　　偶丝按使用要求和热电特性的允差不同 ,分为 Ⅰ 级 、Ⅱ级和 Ⅲ级 ,分级条件由技术要求规定 。

　　4.3 偶丝推荐使用温度上限

　　各种直径的偶丝推荐使用温度上限如表 2所示 。

　　GB/T 4994—2015

　　表 2 偶丝推荐使用温度上限

　　4.4 产品标记

　　产品标记按下列格式表示 :

　　铁-铜镍(康铜)热电偶丝 GB/T 4994-JP-Ⅰ-3. 2

　　标记中各要素的含义如下 :

　　JP— 产品代号(JP、JN) ;

　　Ⅰ — 允差等级( Ⅰ 、Ⅱ 、Ⅲ) ;

　　3. 2— 偶丝直径 。

　　4.5 产品有关物理参数

　　产品有关物理参数参见附录 A。

　　5 技术要求

　　5. 1 表面质量

　　偶丝表面应颜色均匀 、光洁 ,无油污 、无折叠 、无裂纹 、无毛刺及夹层 。允许有不超过直径允差的细小划痕和凹陷及个别暗色斑点 。

　　5.2 尺寸及允许偏差

　　偶丝的直径及允许偏差应符合表 3 的规定 。偶丝的圆度应不超过直径的允许偏差 。

　　表 3 偶丝尺寸及允许偏差 单位为毫米

　　5.3 不均匀热电动势

　　各种规格的偶丝 , 当参考端温度为 0 ℃ ,测量端温度为表 4 规定的温度时 ,整卷(盘)偶丝的不均匀热电动势应不超过表 4 的规定 。

　　表 4 偶丝的不均匀热电动势

　　5.4 热电动势

　　5.4. 1 由偶丝构成的热电偶 , 当参考端温度为 0 ℃时 ,温度与热电动势的关系应符合 GB/T 16839. 1— 1997中 J 型热电偶分度表的规定 ,允差应符合表 5 的规定,热电偶在主要温度点的热电动势见表 5。热电偶在主要温度点的热电动势率见附录 B。

　　注 : J 型热电偶丝一般为配对供货 。铁对铂和铂对铜镍的热电动势仅供参考 ,其分度表见附录 B。

　　表 5 铁-铜镍热电偶热电动势及允差 单位为微伏

　　5.5 稳定性

　　由各种规格偶丝构成的热电偶 ,在空气中按表 6 规定的试验温度连续加热恒温 200 h,恒温过程中在该温度点热电动势变化的绝对值应不超过表 6 的规定 。

　　表 6 热电偶稳定性

　　6 试验方法

　　6. 1 表面质量

　　表面质量用目力观察 。

　　6.2 尺寸

　　偶丝的直径和圆度用分辨率不低于 0. 01 mm 的千分尺 ,在偶丝的同一截面的两个垂直方向上进行测量 ,每卷(盘)偶丝至少应测量三个不同部位 。

　　6.3 不均匀热电动势

　　在同一卷(盘)偶丝的两端截取试样 ,将所取试样的一端与直径为 0. 5 mm 的铂丝(铂丝的 R100/R0 ≥ 1. 3920)焊接在一起作为测量端 ,放进热电偶检定炉内 ,插入炉内的深度应不小于 300 mm。 另一端作为参考端置于 0 ℃恒温器中 ,在表 4 规定的测量端温度中保温 2 h 后 ,测量其对铂热电动势 。 同一卷(盘)偶丝试样间的对铂热电动势最大差值为其不均匀热电动势值 。

　　6.4 热电动势

　　按 GB/T 16701规定的方法进行 ,试验温度应符合表 7 的规定 。

　　表 7 热电动势试验温度

　　6.5 稳定性

　　将正负极偶丝焊成热电偶 ,并与二等标准铂铑 10-铂热电偶捆扎在一起(标准偶的测量端应套上 一端封闭的高温氧化铝管) ,装入热电偶检定炉内 ,试样插入炉内的深度应不小于 300 mm。炉温升到表 6规定的温度后 ,开始测量热电动势 ,每隔 1 h测量一次 , 当热电动势值的变化稳定在 60μV范围内时 , 以该热电动势作为第一次测量值 E0 , 同时记录时间 ,作为稳定性试验的起始时间 。 连续保温并每隔数小时监测热电势 。200 h 内 ,所测热电势值 E 与 E0 的最大差值 δ= |E-E0 |为其稳定性值 。

　　7 检验规则

　　7. 1 检验分类

　　7. 1. 1 概述

　　产品检验分为出厂检验和型式检验 。

　　7. 1.2 出厂检验

　　偶丝应经质量检验部门检验合格并附有产品质量合格证 ,方可出厂 。

　　出厂检验项 目 :

　　a) 表面质量 ;

　　b) 尺寸 ;

　　c) 不均匀热电动势 ;

　　d) 热电动势 。

　　7. 1.3 型式检验

　　按本标准规定的全部试验项目进行 。有下列情况之一时 ,一般应进行型式检验 :

　　a) 新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定 ;

　　b) 正常生产后 ,如原材料 、工艺有较大改变时 ;

　　c) 正常生产时 ,每年应不少于一次检验 ;

　　d) 产品长期停产后 ,恢复生产时 ;

　　e) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时 ;

　　f) 国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时 。

　　7.2 抽样规则

　　7.2. 1 出 厂 检 验 应 从 生 产 的 每 卷 (盘) 偶 丝 的 头 、尾 两 端 各 取 约 1. 1 m 进 行 检 验 , 其 中 表 面 质 量[7. 1. 2a)]和尺寸[7. 1. 2b)]两项应对整卷(盘)偶丝检验 。

　　7.2.2 型式检验应从生产厂的成品库中任意抽取正 、负极各不少于 3 卷(盘) 偶丝 ,在头部取约 5. 5 m、尾部取约 1. 1 m 进行检验 。其中表面质量和尺寸检验对整卷(盘)偶丝检验 。

　　7.3 判定规则

　　7.3. 1 出厂检验时 ,只要有一项不合格 ,则判定该卷(盘)产品为不合格产品 。

　　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复验 。若仍有一项不合格 ,则判定型式检验不合格 。

　　8 供应方式、包装及标志

　　8. 1 供应方式

　　8. 1. 1 偶丝应经退火供应 。偶丝表面应具有一层均匀的氧化膜 。直径为 1. 2 mm 及以下的偶丝 ,允许以光亮丝出厂 。直径为 1. 2 mm 以上的偶丝 ,若要求供应光亮丝 ,应经供需双方协商 ,并在合同中注明 。

　　8. 1.2 每卷(盘)偶丝应由一根丝绕成 , 中间不得有接头 、严重扭曲及结节 。

　　8. 1.3 每卷(盘)偶丝质量应不小于表 8 的规定 。

　　表 8 每卷(盘)偶丝质量

　　8.2 包装

　　直径小于或等于 0. 5 mm 的偶丝可卷绕在线盘上 ,其余规格的偶丝可绕成卷状 。 每卷至少捆扎两处 ,每卷(盘)用防水材料包装 。

　　8.3 标志

　　8.3. 1 每卷(盘)偶丝的标志应包括下列内容 :

　　a) 制造厂名或商标 ;

　　b) 产品名称 、标记 ;

　　c) 产品编号 ;

　　d) 偶丝尺寸规格 ;

　　e) 每卷(盘)偶丝的毛质量和净质量 ;

　　f) 出厂年 、月 、日 。

　　8.3.2 每卷(盘)偶丝的产品合格证书上应标明 :

　　a) 制造厂名或商标 ;

　　b) 产品名称 ;

　　c) 产品编号 ;

　　d) 偶丝尺寸规格或标记 ;

　　e) 产品标准编号(即本标准号) ;

　　f) 每卷(盘)偶丝的毛质量和净质量 ;

　　g) 出厂年 、月 、日 。

　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　铁丝及铜镍合金丝的物理参数

　　偶丝的熔点 、密度 、电阻率 、电阻温度系数 、抗拉强度和伸长率如表 A. 1所示 。

　　表 A. 1 铁丝及铜镍合金丝的物理参数

　　附 录 B

　　(规范性附录)

　　铁-铜镍热电偶的热电动势率及单极对铂分度表

　　B. 1 铁-铜镍、铁-铂、铂-铜镍热电偶在主要温度点的热电动势率

　　铁-铜镍 、铁-铂 、铂-铜镍热电偶在主要温度点的热电动势率(塞贝克系数 S)如表 B. 1所示 。

　　表 B. 1 铁-铜镍、铁-铂、铂-铜镍热电偶在主要温度点的热电动势率

　　B.2 铁(JP)-铂(Pt-67)和铂(Pt-67)-铜镍(JN)热电偶分度表

　　铁(JP)-铂(Pt-67)和铂(Pt-67)-铜镍(JN)热电偶分度表如表 B. 2 和表 B. 3所示 。

　　表 B.2 铁(JP)-铂(Pt-67)分度表

　　表 B.2 (续)

　　铁-铂(Pt-67)的分度表由多项式(B. 1)计算 :

　　Eciti …………………………( B. 1 )

　　式中系数为 :

　　表 B.3 铂(Pt-67)-铜镍(JN)分度表

　　表 B.3 (续)

　　铂(Pt-67)-铜镍(JN)的分度表由多项式(B. 2)计算 :

　　Eciti …………………………( B. 2 )

　　式中系数为 :