鎧裝熱電偶國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及選擇

鎧裝熱電偶國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)際現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)

2016年4月，IEC 61515:2016（鎧裝熱電偶電纜和熱電偶標(biāo)準(zhǔn)正式修訂出版。IEC 61515:2016標(biāo)準(zhǔn)包括范圍、引用標(biāo)準(zhǔn)、術(shù)語(yǔ)和定義、一般原則、鎧裝熱電偶電纜和鎧裝熱電偶的要求和驗(yàn)證試驗(yàn)、交付條件、包裝、標(biāo)志、證書(shū)、資料性附錄（雙支和三支鎧裝熱電偶電纜和熱電偶偶絲間距的替代配置、絕緣材料成分和工作溫度上限）等章節(jié)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了工業(yè)用單支、雙支和三支鎧裝熱電偶電纜及鎧裝熱電偶的要求。此次修訂增加了雙支和三支產(chǎn)品規(guī)格，這在各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中是首次，大部分企業(yè)目前都將這種規(guī)格作為非標(biāo)產(chǎn)品生產(chǎn)。IEC 61515:2016與IEC 61515:1995的主要技術(shù)變化有三個(gè)方面，第一是對(duì)雙支和三支類(lèi)型進(jìn)行了規(guī)范;對(duì)絕緣電阻的要求進(jìn)行了修訂，以便用戶根據(jù)需要，選擇最佳產(chǎn)品。，第二是擴(kuò)展了新的套管材料。，第三是增加了測(cè)試項(xiàng)目、方法，以增強(qiáng)用戶體驗(yàn)的友好性。

中國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)現(xiàn)行的鎧裝熱電偶電纜和鎧裝熱電偶標(biāo)準(zhǔn)分別為《工業(yè)鎧裝熱電偶技術(shù)條件》（ JB/T 5582 -2014），《廉金屬鎧裝熱電偶電纜》（ JB/T 8205 -1999）和《鎧裝熱電偶電纜和鎧裝熱電偶》（GB/T18404一2001）。

1981年，我國(guó)制定了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ZB Y027一81（鎧裝熱電偶技術(shù)條件》。該標(biāo)準(zhǔn)后按新標(biāo)準(zhǔn)號(hào)體系重新編號(hào)，當(dāng)前版本為JB/T 5582一2014《工業(yè)鎧裝熱電偶技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)自20世紀(jì)80年代起，就參與IECSC65 B/WG5溫度工作組，全程參與兩版IEC 61515的制定。雖然1985年版的草案中，我國(guó)有很多指標(biāo)達(dá)不到要求，但是我國(guó)從那時(shí)起就著手技術(shù)攻關(guān)。1987年，我國(guó)制定了JB 8205系列鎧裝熱電偶電纜標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)前的版本是JB/T 8205一1999《廉金屬鎧裝熱電偶電纜》。

2001年，制定了GB/T 18404一2001（鎧裝熱電偶電纜和鎧裝熱電偶》標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)等同采用IEC 61515： 1995。在這一版起草之初，由于IEC 61515:1995的技術(shù)要求比當(dāng)時(shí)的JB/T 5582 -1991和JB/T 8205一1999低，國(guó)內(nèi)行業(yè)專(zhuān)家都猶豫是否要將IEC標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為國(guó)標(biāo)，后考慮我國(guó)采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的政策和對(duì)標(biāo)委會(huì)采標(biāo)率的評(píng)價(jià)，我國(guó)儀表材料和溫度儀表的標(biāo)準(zhǔn)化主管單位聯(lián)合，將該IEC標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)成國(guó)標(biāo)。該標(biāo)準(zhǔn)適用于由一對(duì)廉金屬偶絲構(gòu)成的一般工業(yè)用鎧裝熱電偶電纜和鎧裝熱電偶。

標(biāo)準(zhǔn)比較

IEC 61515:2016與GB/T 18404一2001的技術(shù)差別就是前文提到的IEC 61515:2016與IEC 61515:1995的差別，現(xiàn)對(duì)IEC 61515： 2016和JB/T 8205JB/T 5582一2014的主要技術(shù)條件指標(biāo)進(jìn)行比較。

【IEC 61515:2016與JB/T 8205】

①尺寸規(guī)范。IEC 61515:2016在JB/T 8205單支尺寸的基礎(chǔ)上，增加了3. 2mm，4. 8mm、6. 4 mm，9.5 mm，10.8 mm這5種外徑規(guī)格。

②電纜橫截面。IEC 61515:2016增加了雙支和三支類(lèi)型橫截面規(guī)范，但對(duì)絕緣層厚度未作相應(yīng)規(guī)定，它應(yīng)當(dāng)滿足絕緣強(qiáng)度要求和絕緣電阻要求。JB/T 8205只給出單支類(lèi)型。

③表面粗糙度。IEC 61515:2016規(guī)定套管整體表面粗糙度應(yīng)等于或優(yōu)于GB/T 131表面粗糙度3.2 ［Lm， JB/T 8205無(wú)細(xì)化要求。

④套管完整性檢查。1EC 61515:2016規(guī)定熱電偶電纜應(yīng)浸泡在水中5 min（不包括熱電偶電纜末端），取出后測(cè)量絕緣電阻，相較于JB/T 8205要求的浸泡60 min，在試驗(yàn)時(shí)間上更快捷。

⑤套管延展性和偶絲延展性。在IEC 61515:2016中，這是2項(xiàng)試驗(yàn)，JB/T 8205對(duì)應(yīng)的則是“可繞半徑”試驗(yàn)。IEC 61515:2016要求“可繞直徑為樣品直徑6倍的芯軸3圈”， JB/T 8205則要求“在5倍其直徑的圓柱體上彎繞5圈”。由此可以看出，JB/T 8205的要求更高。IEC 61515:2016新增了套管材料鑒別技術(shù)要求。

⑥室溫絕緣電阻。雖然IEC 61515： 2016和JB/T 8205的熱電偶電纜外徑分類(lèi)不同，但最小室溫絕緣電阻指標(biāo)基本一致。對(duì)外徑1mm以上的鎧裝熱電偶，室溫絕緣電阻指標(biāo)大幅提高。

出于電氣安全的考慮，室溫絕緣電阻指標(biāo)一般不是很高。而鎧裝熱電偶的室溫絕緣電阻不僅僅是電氣安全要求，它采用簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的測(cè)試方法，對(duì)產(chǎn)品的原料質(zhì)量、防潮工藝的嚴(yán)密性以及最終產(chǎn)品的密封性進(jìn)行綜合考核。

⑦高溫絕緣電阻。IEC 61515:2016的指標(biāo)體系發(fā)生了變化，IEC 61515:2016按不同外徑分別提出了在300℃，500℃，800℃和1 000℃的技術(shù)指標(biāo)，指標(biāo)采用“M歐姆丶m”形式給出，對(duì)實(shí)際技術(shù)要求有較大的提高。JB/T 8205則只在一個(gè)溫度點(diǎn)檢驗(yàn)，固定加熱長(zhǎng)度為0 .5 m。

⑧絕緣強(qiáng)度。IEC 61515:2016增加了絕緣強(qiáng)度技術(shù)要求，這是對(duì)刪除電纜橫截面絕緣層厚度要求的解決方案。絕緣層厚度要求存在兩個(gè)問(wèn)題：一是尺寸鏈表達(dá)要求難以滿足;二是實(shí)際測(cè)量需要采取損壞性手段，且只測(cè)得測(cè)量斷面的情況，其他斷面情況仍然不明。絕緣強(qiáng)度是鎧裝熱電偶的一項(xiàng)出廠必檢項(xiàng)目。因此，這一要求對(duì)鎧裝熱電偶電纜絕緣材料的選擇和制造工藝過(guò)程的控制是綜合性考驗(yàn)。

⑨熱電動(dòng)勢(shì)測(cè)量。IEC 61515:2016和JB/T 8205要求相同，JB/T 8205給出了詳細(xì)的試驗(yàn)方法。

【IEC 61515:2016與JB/T 5582 - 2014】

①外觀及裝配質(zhì)量。除成品熱電偶表面應(yīng)目測(cè)干凈、干燥外，IEC 61515:2016規(guī)定：整體表面粗糙度應(yīng)等于或優(yōu)于GB/T 131表面粗糙度3.2 5m。粗糙度應(yīng)通過(guò)與表面粗糙度樣塊比較來(lái)確定。

②熱電偶元件。IEC 61515:2016對(duì)JB/T 5582-2014尺寸規(guī)格進(jìn)行擴(kuò)充，增加了3. 2 mm‘。 4. 8 mm 1.6.4 mm，9.5 mm， 10.8 mm這5種外徑規(guī)格，并對(duì)雙支和三支類(lèi)型進(jìn)行了規(guī)范。

③熱電偶測(cè)量端區(qū)外徑和熱電偶測(cè)量端縱截面尺寸。IEC 61515:2016和JB/T 5582一2014規(guī)定的接殼型、絕緣型測(cè)量端縱截面一致。

④常溫絕緣電阻。當(dāng)0.5 mm 《D：??！} 1. 6 mm且測(cè)試電壓=100 VDC時(shí)，因日本專(zhuān)家的堅(jiān)持，IEC 61515:2016規(guī)定的最小絕緣電阻為20Mfl。目前，只有日本標(biāo)準(zhǔn)采用20 M1要求。

⑤高溫絕緣電阻。IEC 61515:2016給出了T， J，E，K，N這5類(lèi)分度號(hào)在溫度分別為300 CC， 500℃、800℃、1 000℃，且0 .5 mm：?。} D：《， 1 .6 mm、1 .6 mm《D感 3.2 mm， D 》 3. 2 mm時(shí)的最小絕緣電阻。IEC61515:2016的要求比JB/T 5582一2014的要求更細(xì)化，比其中標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的要求高很多，但是比提高級(jí)的要求低。

⑥熱響應(yīng)時(shí)間、熱電動(dòng)勢(shì)及允差、極性和跌落試驗(yàn)。IEC 61515:2016和JB/T 5582一2014對(duì)這4項(xiàng)的要求一致。

⑦偶絲對(duì)電阻（指一對(duì)熱電偶絲的電阻）。JB/T 5582一2014無(wú)該項(xiàng)技術(shù)要求。IEC 61515:2016規(guī)定偶絲對(duì)電阻應(yīng)符合企業(yè)自己的聲明，這看上去是一項(xiàng)很寬松的要求，但是實(shí)際上對(duì)制造企業(yè)的產(chǎn)品工藝一致性提出了很高的要求。我國(guó)企業(yè)通常不提供該項(xiàng)參數(shù)，因?yàn)槠髽I(yè)的愷裝熱電偶電纜的來(lái)源多樣化，內(nèi)部偶絲的粗細(xì)均勻性難以檢測(cè)，各端點(diǎn)焊接的工藝一致性也不夠穩(wěn)定;偶爾有企業(yè)在樣本中提供該數(shù)據(jù)，來(lái)源往往是國(guó)外產(chǎn)品樣本或按熱電偶絲材標(biāo)準(zhǔn)提供的數(shù)據(jù)估算。IEC 61515:2016雖然提出了該項(xiàng)技術(shù)要求，但是沒(méi)有規(guī)定試驗(yàn)方法。由于存在熱電偶的熱電勢(shì)，采用一般模擬萬(wàn)用表測(cè)量會(huì)有較大誤差，因此需要采用恒流法的數(shù)字萬(wàn)用表，正反兩次測(cè)量取平均值。

⑧焊接封頭密封性。IEC 61515:2016對(duì)此作了嚴(yán)格規(guī)定，規(guī)定水淬試驗(yàn)、惰性氣體壓力試驗(yàn)、液氮試驗(yàn)、著色探傷試驗(yàn)，較JB/T 5582一2014增加了著色探傷試驗(yàn)，且將氮?dú)鈿夥崭臑槎栊詺怏w氣氛。IEC 61515:2016另外增加了冷端密封水浸試驗(yàn)、X射線照相檢查。實(shí)際上，X射線照相檢查并不是獨(dú)立的項(xiàng)目，而是熱電偶測(cè)量端縱截面尺寸的試驗(yàn)方法。冷端密封水浸試驗(yàn)則是對(duì)絕緣型工作端產(chǎn)品的冷端密封效果進(jìn)行檢查。

鎧裝熱電偶選擇

根據(jù)測(cè)溫范圍選擇：500℃以上一般選擇熱電偶，500℃以下一般選擇熱電阻；根據(jù)測(cè)量精度選擇：對(duì)精度要求較高選擇熱電阻，對(duì)精度要求不高選擇熱電偶；

根據(jù)測(cè)量范圍選擇：熱電偶所測(cè)量的一般指“點(diǎn)”溫，熱電阻所測(cè)量的一般指空間平均溫度；2線制熱電阻配線簡(jiǎn)單，但要帶進(jìn)引線電阻的附加誤差。因此不適用制造A級(jí)精度的熱電阻，且在使用時(shí)引線及導(dǎo)線都不宜過(guò)長(zhǎng)。線制可以消除引線電阻的影響，測(cè)量精度高于2線制。作為過(guò)程檢測(cè)元件，其應(yīng)用最廣。線制不僅可以消除引線電阻的影響，而且在連接導(dǎo)線阻值相同時(shí)，還可以消除該電阻的影響。在高精度測(cè)量時(shí)，要采用4線制。