热电偶的分度方法

出处：按学科分类—工业技术 企业管理出版社《计量专业工程师手册》第179页（2272字）

热电偶在其使用温区的分度值应溯源到1990年国际温标(ITS－90)。S型热电偶的最准确分度应来自于标准高温铂电阻温度计和标准光电高温计。实际应用中的热电偶分度方法可分为三类：即固定点法、比较法和熔丝法。选择哪种方法视所要求的准确度而定。

固定点法是用高纯金属包围热电偶，当金属凝固时记录热电偶的电势值。

热电偶可根据“ITS－90补充资料”［CCT(1990)］中所述的方法在固定点上分度。然而，对大多数热电偶测量来说，技术要求不需要那么高。因为在次级测量中，准确度要求低很多，炉子的性能要求可低些，熔点和凝固点同样可用，金属不必那么纯，金属的量可以少些等等。特别是在高温下，为凝固点测定准备合适的炉子和坩埚变得困难。

对于大多数热电偶来说，在其应用温区用二至四次多项式来描述电势E_AB与温度t的关系是足够的，即：

E_AB=a+bt+ct²+dt³+et⁴ (4．4－8)

此时，只需在三至五个温度下分度，则可获得系数a、b、c、d、e，分度时需具备相应的高纯金属容器及其具有均匀温场的竖直定点炉。

第二种方法称比较法。600℃以下通常使用液体恒温槽，600℃以上使用卧式绕丝炉或热管炉。若以标准热电偶作为标准器，则需将标准热电偶的热端捆在一起，避免由热源存在温度梯度引起的误差。在962－3000℃温度范围，需用标准光电高温计作为标准器，以稳定的黑体炉作为比较装置。标准光是高温计瞄准黑体空腔底部，而被检热电偶放在空腔后面接近空腔底部处。此时分度工作较为复杂，准确度受标准光电高温计及分度方法的限制。

第三种分度方法称熔丝法，通常用于R、S、B型热电偶的分度。图4．4－3为熔丝法分度热电偶的示意图。在两根热电偶之间接一段短纯金属丝(通常为金、钯或铂丝)形成热接点。分度炉升温达到纯金属丝的熔点，此时被检热电偶的电势值保持不变，熔丝断开后热电偶热电势为零。用此方法获得热电偶在纯金属熔化温度下的电势值，这种方法的准确度受到限制，不可能获得可靠的凝固点，因为热元件中的某些物质会溶解在熔化的丝桥中，使凝固点温度产生数值不能确定的变化。S型热电偶，在金点的两轮测试中，可得到±2μV(1σ)的复现性；钯点为±4μV；铂点为±8μV。

图4．4－3 熔丝法分度热电偶的示意图

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