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双金属温度计的测量原理及应用技术

1主题内容与适用范围
本标准规定了工业双金属温度计(以下简称温度计)的术语及定义、产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装等。
本标准适用于由双金属元件和护套组成温度检测元件,具有圆形标度盘,以及测量范围为-80~+500℃的温度计。
2引用标准
ZBY 002 仪器仪表运输、运输贮存基本环境条件及试验方法
ZBY003 仪表仪表包装技术条件
ZBY120 工业自动化仪表工作条件——温度、湿度和大气压力
ZBY122 工业自动化仪表指针指示部分的基本型式、尺寸及指针的一般技术要求
ZBY123 工业自动化仪表标度的一般规定
ZBY247 工业自动化仪表术语
3 术语及定义
本标准除采用ZB Y247外,还有以下术语及定义适用于本标准。
3.1 角型 检测元件轴线与标度盘平面垂直的型式,亦称轴向型。
3.2直型 检测元件轴线与标度盘平面平行的型式,亦称径向型。
3.3 插入长度 从检测元件下端至安装连接接合面或锥螺纹下端的长度(见附录A图A1~A4中L)。
3.4置入长度 从检测元件下端算起,检测元件处于被测介质中的长度。
4产品分类和基本参数
4.1 型式
温度计按指示装置与检测元件连接安装方式不同分为下列四种型式;
a径向
b轴向
c万向
d.角型
机械电子工业部1988-06-12批准--------1989-01-01实施
4.2标度盘公称直径
温度计的标度盘公称直径为60,100,1500mm
4.3 测量范围
温度计的测量范围应符合表1的规定。
表1
测 量 范 围

-80 ~ +40

-40 ~ +80

0 ~ 50

0 ~ 100

0 ~ 150

0 ~ 200

0 ~ 300

0 ~ 400

0 ~ 500

4.4精确度等级
温度计的精确度等级为1,1.5,(2.5)
注:括号内的精确度等级不推荐采用。
4.5检测元件直径及安装螺纹
检测元件直径及安装螺纹应符合表2规定。
标度盘公称直径

检测元件直径

安装螺纹

60

4,6

M 16×1.5

100,150

8,10

M27×2

 

 

4.6插入长度
温度计的插入长度为75,100,150,200,250,300,400,500mm。
注:插入长度大于500mm的,由制造厂与用方商定。
4.7护套的公称压力
温度计护套的公称压力应从1.0,1.6,2.5,4.0,6.4MPa系列中选取。
4.8安装连接方式
温度计的安装连接方式分为下列四种(见附录A);
a. 可调管接头;
b.管接头(外螺纹);
c.管接头(内螺纹);
d. 固定螺纹。
4.9指示调整机构
温度计按指示装置有无指示调整机构分为下列三种:
a. 无指示调整机构;
b.外部指示调整机构;
c.内部指示调整机构。
5技术要求
5.1正常工作条件
温度计的正常工作条件应符合表3规定。
表3
工 作 场 所

温 度 ℃

相 对 湿 度 %

掩蔽场所

-25 ~ +55

5 ~ 100

户外场所

-40 ~ +85

5 ~ 100

注:特殊的工作条件,由制造厂与用户商定。
5.2外观、结构及装配质量
温度计的外观、结构及装配质量应符合下列要求:
a.温度计各零部件不得有锈蚀,保护层应牢固、均匀和光洁;
b. 温度计表面的玻璃或其他透明材料应保持透明,不得有妨碍正确读数的缺陷;
c. 温度计的型式、基本参数及尺寸(尺寸公差按制造厂有关规定)应符合4章的规定;
d.温度计的指针和标度盘应符合ZBY122和ZBY123的规定;指针长度(指针的回转中心到指示尖端的长度)应符合表4规定;指针指示部分与标度盘平面间的距离应不大于5mm;圆形标度为270°~ 300°的部分圆形;指针、标度盘及标度和标志应不变色和褪色。
表四
标度盘公称直径

指针长度

60

≥23

100

≥36

150

≥57

5.3基本误差限
温度计的基本误差限应符合表5规定。
表五
精度等级

基本误差 %

1.0

量程的±1.0

1.5

量程的±1.5

(2.5)

量程的±2.5

5.4回差
温度计的回差应不大于基本误差限的绝对值。
5.5重复性
温度计的重复性应不大于基本误差限绝对值的二分之一。
5.6热稳定性
温度计的检测元件在测量上限保持表6规定的时间后,仍应符合5.3条的要求。
表6
测量上限℃

保持时间h

≤300

24

400

12

500

4

5.7时间常数
温度计的时间常数应不大于40s。
5.8耐振性
温度计应能承受频率为25Hz,位移幅值为0.6mm,振动波形为正弦波,总计24h的耐振性试验。试验后,渴度计仍应符合5.3条的规定,且无机械损坏。
5.9位置影响
温度计从参比工谆置向前、后、左、右倾斜90°时造成的示值变化应不大于基本误差限的绝对值。
5.10耐压
温度计的护套应能承受1.5倍公称压力的耐压试验,不出现损坏和渗漏。
5.11运输、运输贮存基本环境条件
带出厂包装的温度计应能承受按ZBY002规定的高温(+55℃)、低温(-40℃)、连续冲击(加速度:98m/s2,脉冲持续时间:11ms)和自由跌落(高度:250mm)试验。试验后仍应符合5.2、5.3、5.4和5.5条的规定。
6试验方法
6.1外观、结构及装配质量检查
按5.2条的要求用目检法和相应的工具进行检查。
6.2基本误差限试验
6.2.1试验条件
a.环境温度为15~35℃,相对温度为45%~75%,大气压力为86kPa~106kPa;
b. 温度计的置入长度应符合产品使用说明书的要求;
c.无颠震和振动。
6.2.2试验设备和标准仪表
试验设备为恒温槽,标准仪表为标准温度计。测量恒温槽温度时,所采用的测量方法的极限误差应不大于被试温度计基本误差限的四分之一。
6.2.3试验点
每台温度计的试验点不得少于4个,且应均匀分布在测量范围内的长标度线上(包括测量上限、下限和0℃)。
6.2.4试验要求
将被试温度计的检测元件与标准温度计插在恒温槽中,恒温槽温度应稳定在规定的试验点温度,由标准温度计读数,然后读取被试温度计的示值。
被试温度计与标准温度计示值的差值,即为温度计在该试验点的基本误差。
应沿正反行程在各试验点至少各试验一次,每次试验的结果均应符合5.3条的规定。
6.3回差试验
回差试验采用与基本误差限试验相同的试验条件、试验设备、标准仪表、试验点(除被测量上限和下限外)和方法,并与基本误差限试验同时进行。在每一试验点正、反行程的示值的差值,即为温度计的回差,它应符合5.4条的规定。
6.4重复性试验
重复性试验采用与基本误差限试验相同的试验条件、试验设备、标准仪表和试验点。应沿同一行程(正行程或反行程)在每个试验点至少读取三次的示值。沿同一行程在每个试验点诸示值间的大差值即为温度计的重复性,它应符合5.5条的规定。同时,仍应符合5.3、5.4条的规定。
6.5热稳定性试验
温度计的检测元件插入恒温装置中,在测量上限保持表6规定的时间。试验时,恒温装置的温度表化应不大于±2℃。试验后,温度计仍应符合5.6条的规定。
6.6时间常数试验
温度计的检测元件处于是温度较低的介质中,待示值稳定后迅速移入处于另一温度较高的恒温槽内(前一种介质的温度与恒温槽的温度之差大于温度计量程的50%,以形成温度阶跃),同时启动秒表,当温度计示值的变化达到温度之差(阶跃值)的63.2%时,嵌停秒表。秒表所记下的时间即为时间常数,它应符合5.7条的规定。
6.7耐振性试验
将温度计安装在振动台上。温度计的标度盘应与重力加速度向平行。然后经受符合5.8条规定的铅垂方向振动。
6.8位置影响试验
将在室温条件下的温度计从参比工谆置前、后、左、右各倾斜90°,然后测量由此产生的示值变化。
6.9耐压试验
温度计护套的耐压试验应在室温条件下用水进行外压试验,试验压力为公称压力的1.5倍,试验时间为1min。试验过程中,护套应不损坏和渗漏。
6.10运输、运输贮存基本环境条件试验
将带出厂包装的温度计按ZBY002和5.11条的规定进行高温、低温、连续冲击和自由跌落试验。
7检验规则
7.1出厂检验
每台温度计均应按5.2、5.3条的要求和6.1、6.2条的试验方法进行出厂检验。经出厂检验合格的温度计方能出厂,并应附有合格证。
7.2检验
温度计有下列情况之一,应进行型式检验:
a.新产品试制或老产品转厂生产时;
b.正式生产后,如结构、材料、工艺有较大改变,可能影响产品性能时;
c. 正常生产时,定期或积累一定产量后,应周期性进行一次检验;
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。
8标志、包装
8.1标志
温度计的标度盘上应有以下标志:
a. 制造厂名或厂标;
b.产品名称;
c.产品型号;
d.测量单位符号“℃”;
e.精确度等级;
f. 产品编号与制造年月。
8.2包装
温度计的包装应符合ZBY003的规定。

 


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