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GB/T 30121-2013

基本信息

标准号: GB/T 30121-2013

中文名称:工业铂热电阻及铂感温元件

标准类别:国家标准(GB)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 工业 热电阻 感温 元件

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GB/T 30121-2013 工业铂热电阻及铂感温元件 GB/T30121-2013 标准压缩包解压密码:www.bzxz.net

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标准内容

ICS_17.200.20
中华人民共和国国家标准
GB/T30121-2013/IEC60751:2008工业铂热电阻及铂感温元件
Industrial platinum resistance thermometers and platinum temperature sensors(IEC60751:2008.IDT)
2013-11-21发布bzxZ.net
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
2014-06-01实施
GB/T30121-2013/IEC60751:2008前言
规范性引用文件
术语和定义
温度电阻关系
电阻值
般要求
允差等级
测量电流
激励方式
引线方式
元件例行试验
铂热电阻例行试验
元件型式试验
铂热电阻型式试验
专用铂热电阻的附加型式试验
试验汇总
制造厂应提供的资料
7.1仅对元件
7.2元件和(或)铂热电阻
8铂热电阻识别和标记-
附录NA(资料性附录)
对装配式铂热电阻试验方法的说明附录NB(资料性附录)
确保使用合适充差等级元件的方法12
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。GB/T30121—2013/IEC60751.2008本标准使用翻译法等同采用IEC60751:2008《工业铂热电阻温度计及铂感温元件》(Industrialplatinum resistance thermometers andplatinum temperature sensors)与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:GB/T19900—2005金属铠装温度计元件的尺寸(1EC61152:1992.IDT)—GB/T18271.1—200C过程测量和控制装置通用性能评定方法和程序第1部分:总则
(IEC61298-1:1995.IDT)
本标准作了下列编辑性修改:
a)对IEC标准原文的编辑性错误作了改正,6.3.2.1原文为“绝缘电阻应符合6.5.1的要求”,更正为“绝缘电阻应符合6.3.1的要求”6.4.2原文为“铂热电阻在0℃电阻漂移.\,更正为“元件在℃电阻漂移”
b)考虑到中国的实际情沉和便于执行,增加了附录NA“对装配式铂热电阻试验方法的说明”和附录NB\确保使用合适允差等级元件的方法”本标准由中国机械工业联合会提出:本标准由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会(SAC/TC124)归口。本标准由上海工业自动化仪表研究院负责起草,上海计量测试技术研究院、上海自动化仪表股份有限公司、中国计量科学研究院、重庆仪表材料研究所、西仪集团有限责任公司、浙江伦待机电有限公司、乐清华东仪表厂、安微蓝德(集团)股份有限公司、天津市中环温度仪表有限公司、杭州春江仪表有限公司、上海方欣实业有限公司、广州德力权仪表有限公司、长沙诺金自动化成套设备公司、安徽天康(集团)股份有限公司参加起草。
本标准主要起草人:张继培、石明根、范铠、姚丽芳、宋平、邱萍、张立新、宋普、吴加伦、吴兴华、王方高、刘汉杰、吴大德、李勇、谭贵权、王帆、周步余、1
1范围
GB/T30121-2013/IEC60751:2008工业铂热电阻及铂感温元件
本标准规定了对工业铂电阻感温元件(以下简称“元件”)和工业铂热电阻(以下简称“铂热电阻)的要求及其温度-电阻关系。它们的电阻值是温度的规定丽数。本标准适用于温度系数值为3.851×10-℃一的元件。温度系数的定义如式(1)RaoR
a-R。.100.
式中R是1=100℃时的电阻值,R。是1=0℃时的电阻值,-(1)
本标准中的温度值采用1990年国际温标(ITS-90)。除表1外,单位为摄氏度()的温度以符号表示,表1则使用其正式的全称/。本标准瓶盖了一200℃~十850℃整个或部分温度范围不同允差级别的元件或铂热电阻,各允差级别可能只韬盖有限的温度范围不确定度小于0.1的电阻-温度关系只能用于有极高稳定性和需要单独标定的元件或铂热电阻。这可能需要用比本标准所示更复杂的内插方程。此类方程的详细说明不在本标准的范内: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,IEC61152金属铠装温度计元件的尺寸(Dimensionofmetal-sheathedthermometerelements)IEC61298-1过程测量和控制装置通用性能评定方法和程序第1部分:总则(Processmeasurement and control devices:General methods and procedures for evaluating performancer-Part l:General considerations)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1
绝缘强dielectrie strength
铂热电阻能够承受雨不损坏的、施加于铂热电阻的所有电气回路与护套之间的最大电压,或在销热电阻具有两个或多个感温回路的情况下,施加于两回路之间的最大电压。测量的直流或交流(包括频率)条件应予以规定。
绝缘电阻insulation resistance常温或高温时,在规定的测量电压(交流或直流)下,电气回路任意部分与护套之间测量出的电阻值。
最小置入深度minimumimmersiondepth与全置人标定相比,温度变化不超过0.1℃的置入深度,iKacadiaiKAca
GB/T30121—2013/IEC60751:20083.4
标称电阻值nominalresistance
元件或铂热电阻在0℃时的期望电阻值R:它由制造商申明并标在铂热电阻的标志上,通常舍人到最接近的欧姆位。元件常以其标称电阻值表征,例如Pt一100是一个R。=100Q的元件。3.5
铂热电阻platinumresistancethermometer.PRT一种对温度敏感的装置,由装在护套内的一个或多个元件、内引线以及用来连接电测仪表的外部终端构成,它可能包括安装固定装置和接线盒,但不包括可分离的保护套管或安装套管。3.6
感温长度temperaturesensitivelength铂热电阻感受温度并直接影响到测量电阻值的那部分长度,通常铂热电阻的感温长度和元件长度有关。
元件platinumresistor
由符合规定电气特性的铂丝或铂膜构成的、装在绝缘体(通带是玻璃或陶瓷)内的电阻。用于组装在铂热电阻或集成电路内。
自热self-heating
测量电流的耗散能量所引起的元件或铂热电阻内的元件的温度上升。3.9
自热系数selr-heating coefficient表达元件/铂热电阻特性的一个系数,量纲为℃/mW,表示每单位功率耗散引起的元件温度升高。该系数在元件或铂热电阻规定的工作条件下确定,介质的流动条件和温度应予以规定。3.10
端子terminals
铂热电阻提供的连接端。
注:典型的端子类型有:
端子座的螺钉或夹具:
固定连接器的引脚:
固有电缆的蔽开端,或类似物。3.11
热响应时间thermal responsetime铂热电阻响应一个温度阶跃变化,到达规定的百分比所需的时间。在规定响应时间时,需要申明响应的百分比,通常为r,to:和t1,分别指90%,50%和10%响应的时间,还要规定试验介质(通常是流动水和/或流动空气)和流动条件。3.12
热电影响thermoelectric effect在沿内引线存在温度梯度的情况下,由铂热电阻电路中不同金属和内引线的热电不均匀性所产生电动势(EMF)的影响。当铂热电阻处于规定的温度时.从其端子间测量该电动势的值。3.13
允差tolerance
初始值\与名义温度-电阻关系R()的最大允许偏差。用△)表示,单位为℃。1)元件或铂热电阻使用前的首次校准值2
hysteresis
GB/T30121—2013/IEC60751:2008装置或仪表依据施加输人值的方向顺序给出对应于其输人值的不同输出值的特性【IEC61298-1中3.13]
注:此定义引自的IEC61298-1,可按6.5.6描述的方祛用于铂热电阻4特性
本章中的温度-电阻关系和允差,对元件,从其连接点起计算:对铂热电阻,从整支铂热电阻的端子越计算。
对于两线制的引线方式,应考虑从元件连接点到销热电阻端子间内引线的电阻值。该电阻值可以标示于铂热电阻上,这时应将其从测量值中减去。在某些情况下,考虑内引线的温度系数、几何特性和沿引线长度的温度分布是明智的。温度-电阻关系
本标准所使用的温度-电阻关系如式(2)和式(3):从-200℃~0℃
R=-R,.E+A.+B..*+C.-100-J..2)从0C850C
R.-R..(+A.1+B.)
式中·
R,温度为1时的电阻;
R。1=0℃时的电阻,
式中常数为
A-3.9083X10-3C-
B=-5.775X10-℃-2
C=-4.183×10-℃C-
这些式和系数导出了标称电阻R。=100Q元件的电阻值表(见表1)。4.2电阻值
表1给出了标称电阻值为100Q元件的温度电阻关系:对手其他标称阻值R,,例如100、5000或1.0002,只需将表1乘以系数(R。/1000)即可使用。3
iiKacaQiaiKAca-
GB/T30121—2013/IEC60751:2008表1
100,00
温度-电阻关系(R。=100.002)1%/℃对应的电盟值/0
120,94
152-46
271,27
表1(续)
2%/C对应的电阻值/0
385-78
CB/T30121-2013/IEC607512008
289:65
-rKacaCiaiKAca-
GB/T30121-2013/IEC60751-20085
一般要求
5.1允差等级
5.1.1有效的温度范国
表2给出元件允差等级的有效温度范围是根据线绕元件和膜式元件使用经验而得出的。使用经验说明,在这些范围内,大部分元件能保持其允差和其他性能特性。选择一196是因为该温度接近液氮的沸点。
5.1.2元件
元件的允差分级见表2这些允差可用于任意标称值的元件。对于特定的元件,若其适用温度范围小于该表规定的范围,应给予说明。表2元件允差等级
线绕元件
充差等级
有效温度范围/℃
100~+350
-100~+450
-196~+660
-196~+660
=温度绝对值,单位为℃。
5.1.3铂热电阻
充差等级
膜式元件
有效温度范围/℃
0~+150
30~+300
—50+500
-50~+600
允差值
±(0.1+0.0017:)
±(0.15+0.0021c1)
±(0.3+0.005(1)
±(0.6+0.01t
铂热电阻的允差分级见表3。这些允差可用于任意标称值的铂热电阻。对于特定的铂热电阻,若其适用温度范围小于该表规定的范围,应给予说明。表3铂热电阻充差等级
允差等级
线绕元件
50~+250
-100~+450
-196~+600
196~+600
12l=温度绝对值,单位为.
有效温度范围/℃
5.1.4特殊允差等级和特殊有效温度范围膜式元件
0~+150
—30~+300
-50~+500
-50~+600
允差值
±(0.1+0.00172)
±(0.15+0.002)
±(0.3+0.00511)
±(0.6+0.011:)
若允差和有效温度范围与表2和表3给出的不同,则需制造商和用户取得一致。推荐的特殊允差等级应是B级允差值的倍数或分数。不允许使用没有有效温度范围的允差等级。超出表2和表3规定6
温度范围的铂热电阻或元件的允差,由制造商和用户自行确定。GB/T30121-2013/IEC60751:2008可以对部分的或更广的温度范围定义待殊允差等级,例如-196℃~+850或—200℃~+660℃温度范围。
5.2测量电流
流经感温元件的测量电流值应当限定在一个确定值之内。在6.4.3规定的条件下,该电流值引起铂热电阻的自热不超过申明允差等级对应允差值的25%。对100的线绕元件,测量电流通常不大于1mA.
5.3激励方式
元件和销热电阻的构造应适合使用于直流或频率至100Hz的交流测量系统。一些测量系统可能要求在更高频率工作。
5.4引线方式
所有高于B级允差的铂热电阻应采用三线制或四线制的引线方式。铂热电阻可由一个或两个元件以及各种内引线方式构成。端子的标识见图1。2载制
6试验
6.1总则
(灰)
3线制
图1引线方式
应进行试验以证明元件或铂热电阻符合本标准的要求。红
(爽)
4线时
(灰)
不要求也不推荐对每个供应的元件或铂热电阻进行全部的试验。为此,本条介绍了不同类型的试验。
iKacaOiaiKAca
GB/T30121-2013/IEC60751:20086.1.1例行试验
按本标准制造的每一个元件或铂热电阻都应进行例行试验。规定的型式试验中也包括这些试验。6.1.2型式试验
每一种设计样式、每一种系列的元件和铂热电阻都应抽样进行型式试验。型式试验又细分为不同的项目,适用于所有类型的元件和铂热电阻。6.1.3附加型式试验
用于特殊应用场合的元件或铂热电阻,可根据其他法规或制造商和用户商定的要求进行附加型式试验。除非另有规定,这些试验项目没有固定的规范。试验结果应按要求提供。6.2元件例行试验
6.2.1允差验收试验
所有类型的元件应在至少一个温度点进行测试。测试温度应在一5℃~十30℃范围内,最好是o℃.
0.15或更高允差等级的元件应至少另加二个温度点进行测试。测试温度点应为元件的上限或下限温度,或者与第一个测试温度点至少要有90℃的间隔,二者取其小者。制造商应确保电阻值在规定的允差等级之内。确定元件的取舍时,应考患试验的测量不确定度。图2给出了一个例子,如果由制造商进行测量,那么只有1号元件符合允差等级:如果由用户进行测量,则只是4号元件可以被拒收。
因此,制造商所采用的合格判据是:以温度偏差表达的测量结果,在加上相应的护展不确定度盾,总值在允差带之内。
用户的拒收判据是:以温度偏差表达的测量结果,在加上相应的扩展不确定度后,总值在允差带之外。
够温元件编号
充差上限
充差下要
说明,图中标明了每次测量结果的扩展不确定度(起一2)。假定制造商和用户的测量不确定度相同,图2根据测量结果判定合格或拒收感温元件的例子8
6.3铂热电阻例行试验
6.3.1室温绝缘电阻
GB/T30121—2013/IEC60751:2008应使用最小100V的直流电压测量各端子与护套之间的绝缘电阻,绝缘电阻阻值应不小于100Mn
6.3.2护套完整性试验(参见附录NA)应通过合适的方法对护套和全部封焊的完整性进行试验,例如以下试验6.3.2.1水试验
铂热电阻应置于最低为300C的温度至少5min,然后立即浸人室温的水中:在铂热电阻处于水中时测量其绝缘电阻。绝缘电阻应符合6.3.1(原文误为6.5.1>的要求。6.3.2.2氮气加压试验
铂热电阻外部用氮气施加最低2.5MPa的压力约30s,然后立即没入水或消精中。此时焊缝处不应有气泡逸出。
6.3.2.3液氨试验
铂热电阻应浸人到液氮中,直至温度稳定,然后立即浸人水或酒精中,此时焊缝处不应有气泡逸出。
护套完整性也可以使用其他合适的方法测试。对于待殊应用,护套完整性试验方法可由制造商和用户商定。
6.3.3尺寸测试
当所制造的销热电阻在IEC61152规定的范围时,其直径和直度应按该标准的要求进行测试6.3.4允差验收试验(参见附录NA、附录NB)制造商应确保使用合适允差等级的元件,A级或更高允差等级(见5.1)的铂热电阻应在一5℃~十30℃范围的一个温度点对电阻允差进行测试。接受或拒收的判据与6.2.1所述相同。6.4元件型式试验
6.4.1允差
在整个有效温度范围以内,都应符合规定允差等级的允差值。本试验所需测量温度点数取快于温度范国和允差等级,应包括接近申明温度范围上下限的温度点。6.4.2上限温度稳定性
元件应在空气中经受申明上限温度1000h。试验后元件在0℃电阻漂移的绝对值应不大于申明允差等级对应的电阻允差值。
6.4.3自热
以℃/mW表达的自热系数应在温度0C~30C,流速为(3士0.3)m/s的气流中,和(或)流速大于iiKacaQiaiKAca-
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