三種常用熱電偶校準方法

在使用熱電偶的過程中，熱端被氧化、腐蝕，材料在高溫下再結晶，從而改變了熱電特性，然后測量誤差變得越來越大。為了確保一定的溫度測量精度，定期熱電偶校準熱電偶以測量熱電勢變化。

熱電偶的熱電偶校準通常有三種方法，即直接比較法、單極法和差分法。

直接比較法也稱為雙極法。標準熱電偶和熱電偶校準熱電偶直接通過溫度熱電偶校準爐進行比較。本實用新型方法簡單，操作方便，可在同一爐內熱電偶校準不同類型的熱電偶；熱電偶測量端未系在爐內同一等溫表面上；測量次數很少，通常為兩到四次。缺點是熱電偶的自由端要求為0°，否則應進行校正；當標準的型號與待熱電偶校準熱電偶的型號不同時，由于同一溫度下的電位差較大，在操作過程中應特別注意電流計，以免損壞；由于熔爐溫度的變化直接影響熱電偶校準結果，因此熔爐溫度控制要求嚴格，通常不超過1℃。

單極法是一種熱電偶校準方法，將標準品和被稱為熱電偶的熱電偶在綁定后放入爐中，并測量標準品和同名熱電偶之間的差熱電勢。優點是讀數快，計算簡單；校準時，爐內溫度沒有嚴格控制，允許±10℃的波動。自由鍛造只需要在室溫下進行。缺點是標準件和要校準的熱電偶是同一型號的，并且測量端牢固連接，否則很可能發生誤差；由于被測電位較小，對電氣測量儀表、轉換開關和連接線的質量要求較高；接線比較復雜，需要正負極轉換開關。

毫秒法是通過將標準品和待校準熱電偶反向串聯放入溫度校準爐中，直接測量這段時間內的熱電勢差。優點是讀數快，可以直接讀取差值，計算簡單，接線簡單，讀數是單極法的一半。熱電偶的自由端無需限制在0℃。校準時爐內溫度控制不嚴格，允許±5℃波動。缺點是標準件和要校準的熱電偶是同一型號；測量差分電勢時，將待驗證熱電偶的正極連接到電位計的正極；由于測量值也是小電勢，因此對電氣測量儀表、轉換開關和連接線的質量要求較高；當溫度校準爐的溫度改變為測量微差電位時，電流計在運行過程中不得因大電位測量的突然變化而損壞。推薦熱電偶用于660℃以上的校準標準。標準的鉑銠10鉑熱電偶可以滿足要求。需要注意的是，熱電偶保護管在使用過程中應仔細選擇，因為其外徑小于1mm。石英管和氧化鋁都能滿足尺寸和耐溫性的要求。

本規范中用于測量干體爐軸向溫度場的溫度計傳感器長度應小于5mm。對于熱電偶溫度計，測量端大約是一個點，可以滿足要求。對于電阻溫度計傳感器，纏繞類型基本上大于此尺寸。因此，通常使用膜片電阻溫度計來測量溫度，溫度計不得高于250℃。用于測量孔間溫差、溫度波動和負載特性的電阻溫度計，除了外徑符合上述要求外，不需要校準，只要性能相對穩定即可。