鎧裝熱電偶國家標準及選擇

鎧裝熱電偶國家標準

國際現(xiàn)行標準

2016年4月，IEC 61515:2016（鎧裝熱電偶電纜和熱電偶標準正式修訂出版。IEC 61515:2016標準包括范圍、引用標準、術(shù)語和定義、一般原則、鎧裝熱電偶電纜和鎧裝熱電偶的要求和驗證試驗、交付條件、包裝、標志、證書、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)。該標準規(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，這在各國標準中是首次，大部分企業(yè)目前都將這種規(guī)格作為非標產(chǎn)品生產(chǎn)。IEC 61515:2016與IEC 61515:1995的主要技術(shù)變化有三個方面，第一是對雙支和三支類型進行了規(guī)范;對絕緣電阻的要求進行了修訂，以便用戶根據(jù)需要，選擇最佳產(chǎn)品。，第二是擴展了新的套管材料。，第三是增加了測試項目、方法，以增強用戶體驗的友好性。

中國現(xiàn)行標準

我國現(xiàn)行的鎧裝熱電偶電纜和鎧裝熱電偶標準分別為《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，我國制定了行業(yè)標準ZB Y027一81（鎧裝熱電偶技術(shù)條件》。該標準后按新標準號體系重新編號，當前版本為JB/T 5582一2014《工業(yè)鎧裝熱電偶技術(shù)條件》標準。我國自20世紀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，我國有很多指標達不到要求，但是我國從那時起就著手技術(shù)攻關(guān)。1987年，我國制定了JB 8205系列鎧裝熱電偶電纜標準，該標準當前的版本是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》標準，該標準等同采用IEC 61515： 1995。在這一版起草之初，由于IEC 61515:1995的技術(shù)要求比當時的JB/T 5582 -1991和JB/T 8205一1999低，國內(nèi)行業(yè)專家都猶豫是否要將IEC標準轉(zhuǎn)化為國標，后考慮我國采用國際標準的政策和對標委會采標率的評價，我國儀表材料和溫度儀表的標準化主管單位聯(lián)合，將該IEC標準轉(zhuǎn)成國標。該標準適用于由一對廉金屬偶絲構(gòu)成的一般工業(yè)用鎧裝熱電偶電纜和鎧裝熱電偶。

標準比較

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IEC 61515： 2016和JB/T 8205JB/T 5582一2014的主要技術(shù)條件指標進行比較。

【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型橫截面規(guī)范，但對絕緣層厚度未作相應規(guī)定，它應當滿足絕緣強度要求和絕緣電阻要求。JB/T 8205只給出單支類型。

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

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

⑤套管延展性和偶絲延展性。在IEC 61515:2016中，這是2項試驗，JB/T 8205對應的則是“可繞半徑”試驗。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不同，但最小室溫絕緣電阻指標基本一致。對外徑1mm以上的鎧裝熱電偶，室溫絕緣電阻指標大幅提高。

出于電氣安全的考慮，室溫絕緣電阻指標一般不是很高。而鎧裝熱電偶的室溫絕緣電阻不僅僅是電氣安全要求，它采用簡單經(jīng)濟的測試方法，對產(chǎn)品的原料質(zhì)量、防潮工藝的嚴密性以及最終產(chǎn)品的密封性進行綜合考核。

⑦高溫絕緣電阻。IEC 61515:2016的指標體系發(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，指標采用“M歐姆丶m”形式給出，對實際技術(shù)要求有較大的提高。JB/T 8205則只在一個溫度點檢驗，固定加熱長度為0 .5 m。

⑧絕緣強度。IEC 61515:2016增加了絕緣強度技術(shù)要求，這是對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問題：一是尺寸鏈表達要求難以滿足;二是實際測量需要采取損壞性手段，且只測得測量斷面的情況，其他斷面情況仍然不明。絕緣強度是鎧裝熱電偶的一項出廠必檢項目。因此，這一要求對鎧裝熱電偶電纜絕緣材料的選擇和制造工藝過程的控制是綜合性考驗。

⑨熱電動勢測量。IEC 61515:2016和JB/T 8205要求相同，JB/T 8205給出了詳細的試驗方法。

【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目測干凈、干燥外，IEC 61515:2016規(guī)定：整體表面粗糙度應等于或優(yōu)于GB/T 131表面粗糙度3.2 5m。粗糙度應通過與表面粗糙度樣塊比較來確定。

②熱電偶元件。IEC 61515:2016對JB/T 5582-2014尺寸規(guī)格進行擴充，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，并對雙支和三支類型進行了規(guī)范。

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

④常溫絕緣電阻。當0.5 mm 《D：?。 1. 6 mm且測試電壓=100 VDC時，因日本專家的堅持，IEC 61515:2016規(guī)定的最小絕緣電阻為20Mfl。目前，只有日本標準采用20 M1要求。

⑤高溫絕緣電阻。IEC 61515:2016給出了T， J，E，K，N這5類分度號在溫度分別為300 CC， 500℃、800℃、1 000℃，且0 .5 mm：！！E} D：《， 1 .6 mm、1 .6 mm《D感 3.2 mm， D 》 3. 2 mm時的最小絕緣電阻。IEC61515:2016的要求比JB/T 5582一2014的要求更細化，比其中標準級的要求高很多，但是比提高級的要求低。

⑥熱響應時間、熱電動勢及允差、極性和跌落試驗。IEC 61515:2016和JB/T 5582一2014對這4項的要求一致。

⑦偶絲對電阻（指一對熱電偶絲的電阻）。JB/T 5582一2014無該項技術(shù)要求。IEC 61515:2016規(guī)定偶絲對電阻應符合企業(yè)自己的聲明，這看上去是一項很寬松的要求，但是實際上對制造企業(yè)的產(chǎn)品工藝一致性提出了很高的要求。我國企業(yè)通常不提供該項參數(shù)，因為企業(yè)的愷裝熱電偶電纜的來源多樣化，內(nèi)部偶絲的粗細均勻性難以檢測，各端點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)，來源往往是國外產(chǎn)品樣本或按熱電偶絲材標準提供的數(shù)據(jù)估算。IEC 61515:2016雖然提出了該項技術(shù)要求，但是沒有規(guī)定試驗方法。由于存在熱電偶的熱電勢，采用一般模擬萬用表測量會有較大誤差，因此需要采用恒流法的數(shù)字萬用表，正反兩次測量取平均值。

⑧焊接封頭密封性。IEC 61515:2016對此作了嚴格規(guī)定，規(guī)定水淬試驗、惰性氣體壓力試驗、液氮試驗、著色探傷試驗，較JB/T 5582一2014增加了著色探傷試驗，且將氮氣氣氛改為惰性氣體氣氛。IEC 61515:2016另外增加了冷端密封水浸試驗、X射線照相檢查。實際上，X射線照相檢查并不是獨立的項目，而是熱電偶測量端縱截面尺寸的試驗方法。冷端密封水浸試驗則是對絕緣型工作端產(chǎn)品的冷端密封效果進行檢查。

鎧裝熱電偶選擇

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

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