工业热电偶自动检定系统研究与设计

1、中国计量学院本科毕业设计（论文）附件清单论文题目：热电偶自动检定系统的研究与设计学生姓名徐涛学生学号 060010215 班级06自动化1学生专业自动化所属分院 机电学院 指导教师黄艳岩1. 毕业设计任务书2. 毕业设计开题报告3. 毕业设计开题意见表4. 毕业设计指导教师意见表5. 毕业设计评阅表6. 毕业设计验收登记表7. 毕业设计答辩记录表8. 毕业设计评语表（评分表）9. 毕业设计文献综述10. 外文文献翻译译稿111. 外文文献翻译原文112. 外文文献翻译译稿213. 外文文献翻译原文2中国计量学院毕业设计（论文）任务书姓名：徐涛 班级： 06自动化1班学号：0600102115

2、题目：热电偶自动检定系统研究与设计内容要求：（包括规定阅读的文献、应完成的程序、图纸、实验、说明书等）1、收集、阅读有关工业热电偶自动检定方面的文献资料和外文翻译。要求查阅文献15篇以上，完成不少于2000字的文献综述（包括国内外现状、研究方向、进展情况、存在问题、参考依据）和开题报告，同时，至少要翻译两篇外文资料（不少于3000英文词）。2、了解工业热电偶的测温原理。在此基础上，熟悉工业热电偶检定流程。3、熟悉实验室现有的测温设备、恒温槽等相关设备的使用。4、利用已有设备，搭建工业热电偶自动检定系统硬件平台。5、软件编程，实现工业热电偶自动检定功能。6、在毕业设计期间，态度端正，严格遵守学校

3、及分院的各种规章制度。7、按照学校规定格式，认真完成毕业论文8、每周至少两次与指导教师见面。参考文献：1 王魁汉等温度测量实用技术m机械工业出版社2 jjf1098-2003热电偶、热电阻自动测量系统校准规范.tel：86914551 or-mail：hyy9791起止日期：2010年1月1日 至 2010年6月5 日指导教师：黄艳岩 学科系、所负责人： 卫东 2010年 1 月4日发中国计量学院毕业设计（论文）开题报告学生姓名： 徐 涛 学 号： 0600102115 专 业： 自动化 班 级： 06自动化1 设计（论文）题目：工业热电偶自动检定系统研究与设计指导教

4、师： 黄艳岩 二级学院： 机电工程学院 2010年 3 月 5 日一、选题的背景与意义1热电偶测温基本原理热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一，热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路，如两连接端温度不同，则在回路内产生热电流的物理现象。热电偶利用两种不同材料的导体或半导体a和b焊接起来，构成一个闭合回路1。当导体a和b的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶可将温度量转换成电量进行检测，所以对于温度的测量、控制，以及对温度信号的放大、变换等都很方便；结构简单，制造容易，价

5、格便宜；惰性小，准确度高，测量范围广；能适应各种测量对象的要求，如点温和面温的测量；适于远距离测量与自动控制2。2热电偶的检定为了使热电偶在测温过程中得到准确一致的测量结果，保证生产和科研工作的正常进行，新生产的热电偶必须进行检定，确定它是否符合国家标准、行业标准或企业标准中所规定的技术要求3。而对使用中的热电偶由于受到测量环境、气氛、使用温度以及绝缘材料和保护管材料的玷污等影响，使用一段时间后，其热电特性将会发生变化，尤其是在高温、腐蚀性气氛以及特殊测量中(如高速、高压、高温熔融金属等)，影响就更为严重。这些都会使热电偶产生测温误差，从而影响生产工艺过程中的温度控制和产品质量，严重时还会造成

6、产品不合格和仪器设备损坏4。为了保证产品质量，热电偶不仅在使用前要进行检定，而且在使用一段时间后，还要进行周期检定，以保证热电偶的质量，使其测温准确一致，避免事故的发生。3热电偶的检定周期影响热电偶检定周期的因素有： （1）热电偶使用的环境条件：环境条件恶劣，检定周期应短些；环境条件良好，则周期可长些。 （2）热电偶使用的频繁程度：天天使用或连续使用，检定周期应短些，反之可长些。（3）热电偶本身性能：稳定性好的热电偶，检定周期可长些；稳定性差的热电偶，检定周期可短些。（4）各种热电偶的检定周期应按响应检定规程进行，一般不超过半年5 6。4热电偶自动检定系统在选择自动检定系统时应满足以下技术条件

7、：（1）除热电偶的装炉、接线外，检定炉的升温、恒温、测量和记录整个过程可以全部自动进行，也可以部分自动进行，但整个检定过程都必须能够按预先给定的程序进行应准确可靠，不得有误动作。（2）检定炉内的温度与规定检定点温度相比偏离要小，一般不得超过5.（3）当检定炉进入恒温，在测量和记录热电偶电势值过程，炉温度波动要小于02min。（4）自动测量和自动记录热电势的准确度，应与0.05级（或002级）直流低电势电位差计的准确度等同。（5）自动测量和自动记录热电势仪器的分辨率在检定镍铬-镍硅热电偶时不应大于1v，检定铂铑系列热电偶不应大于0.1v（6）检定多支热电偶的自动切换开关的寄生电势应尽量小，检定铂

8、铑系列热电偶不应大于0.5v，检定廉金属热电偶不应大于1v。（7）要求有自动保护装置，如自动报警及自动切断电源装置7。二、研究内容与拟解决的主要问题研究内容：工业热电偶自动检定系统研究与设计解决的问题：1.了解热电偶自动检定的原理。2.研究和搭建自动检定装置。3.应用所学相关软件进行编程开发硬件系统的整体设计框架见图1.1 恒温槽工业热电偶标准热电偶多路数据采集通讯接口工控机 图1.1 恒温槽控制被检测的温度要稳定、均匀，工业热电偶和标准热电偶同时检测恒温槽同点的温度，多路数据采集器采集工业热电偶和标准热电偶的热电动势，并分析和转换为电信号，而后通过通信接口传输到工控机上，通过设定的程序进行电

9、信号的分析和处理，得出结果，进行显示8。通讯接口协议采用ieee488标准，又叫gpib(通用接口总线)。这是一种很受欢迎的接口，用于连接测试测量仪器和计算机，以构成一套ate(自动测试设备)。gpib最初由惠普开发，并在1978年被确认为ieee标准9。自那时起，ieee于1978年和1987年分别发布了定义gpib硬件规范(包括电气参数、机械参数和基础协议参数)的ieee 488.1标准和定义相关软件规范的ieee 488.2标准10。数十年来，gpib受到了仪器厂商的广泛接受和采用。可以说，gpib是当今在计算机和测试测量仪器连接中使用最多的接口。采用福禄克公司生产的7321-25型恒温

10、槽，1560-256型堆栈式测温仪和pc机组成工业热电偶自动检定系统。三、技术路线、研究方案与可行性分析本课题的研究包括硬件和软件，需要通过文献资料进行研究。硬件方面主要包括工业热电偶,标准热电偶,7321-25型恒温槽，1560-256型堆栈式测温仪和工控机11。软件方面要做到采集数据，分析数据和输出结果。工业热电偶为工作用廉金属热电偶，标准热电偶一般为标准铂铑10铂热电偶。7321-25型恒温槽是一种深井台式恒温槽，温度范围是-20至150，温度的稳定性和均匀性都提高到0.005，设置点分辨率普通模式为0.0112。1560-256型堆栈式测温仪为精密的温度测量和温度数据采集提供了多样性和

11、灵活性；无论是在监视一个过程、校准温度传感器、对多个传感器进行数据采集、进行重要的科学研究或者进行任何准确的温度测量工作， 堆栈式测温仪都可以满足您的要求13。堆栈式测温仪可以任意组合8个模块。使用时，每一个模块都直接堆放在前一个模块的后面，无须任何操作，系统自动识别，在不改变原有配置的前提下，对新的模块进行设置。堆栈式测温仪没有可以拆卸的零件14。 堆栈式测温仪具有多种不同的模块，同时其内部可存贮1000个数据。大屏幕显示不仅可以实时显示各种测量数据，包括通道间差值，最大值，最小值等；同时，还可以图形显示，用于实时监视温度变化过程。当炉温升到鉴定点温度，炉温变化小于0.2/min时，自标准热

12、电偶开始，依次检测各被检热电偶的热电动势15。读数据应迅速准确，时间间隔应相近，测量读书不小于4次测量时管式炉温度变化不小于0.25.检定时被检热电偶的热电动势误差e计算方法:1.300以下热电动势误差e计算方法：式中：被检热电偶在检定点附近温度下，测得的热电动势算术平均值；：被检热电偶在某检定点温度的微分热电动势；：被检热电偶分度表上查得的某检定点温度的热电动势值；：检定点温度；：实际温度（实际温度=读数平均值+修正值）；：检定点温度与实际温度的差值。2.3001200范围内的检定点，该范围内热电动势误差e用下式计算：e 式中：被检热电偶在某检定点附近温度下，测得的热电动势算术平均值；：标准

13、热电偶证书上某检定点温度的热电动势值；采集数据，处理后得到恒温槽的温度，并与标准热电偶的数据进行比较，输出检定结果。软件实现过程框图如图1.2主程序开始 显示主菜单系统运行温控文件/控温曲线系统自检90温标查询系统设置检定结果显示打印退出程序？ 切断仪器电源结束 y n继续执行相应程序 图1.2 软件结构和功能图90温标查询：包括各种型号的热电偶温度阻值对应关系的查询。系统设置：串行端口通讯设置，参考通道设置，被测通道设置，热源设置，温度设定点配置，被测探头配置，标准器设置，以及其他需要进行的设置。其中，热源、被测探头、标准器等均可以文件形式保存，下次使用时候，可不必设置，直接按文件名查找调用

14、。系统自检：系统自检提供数字多用表接口检查、各个通道及切换开关接口检查、热电偶接线检查、热源与计算机通讯检查等。温控文件/控温曲线：温度检定点的设定（可以由用户自定义，也可以按照规程设置检定点）。控温曲线可以查看检定过程中检定炉温度变化曲线。检定结果：可以对当前检定的热电偶建立检定结果报表，并可以按用户自己指定的名称来保存检定结果报表，及打印检定结果报表。具体实施方案如下：第一学期：第16-18周 明确设计任务，查阅相关中英文资料，撰写开题报告；第二学期：第1-2周 在导师的协助下修改开题报告，通过开题报告答辩；第3-4周 根据开题报告的既定方案着手实施，进行详细的算法的研究和计算；第5-8周

15、 软件程序设计，进行调试；第9-10周 进一步修改完善方案；第11-12周 进行论文撰写，指导教师修改论文，论文定稿打印，指导教师撰写评语；第13周 接受学科论文评阅，总结毕业设计经验，准备答辩；第14周 毕业设计答辩； 五、主要参考文献1 王淑英几种热电偶冷端补偿方法比较研究j，科学咨询（决策管理），2009，02：0702 潘小勇，陈正军，张泽兴，胡国林基于matlab的陶瓷窑炉温度与热电偶热电势关系的数学模型研究j，中国陶瓷工业，2009，04：0083 徐华减小铂铑热电偶丝不均匀热电动势j，四川兵工学报，2009，05：0124 陈玉林，徐飞，杨永梅，张雅男，叶影. 新型热电偶温度测量

16、仪的研制j，实验室研究与探索，2009，04：0105 赵强，孙洋，官文超，陈凤义热电偶传感器的静态特性温度校正j 风机技术，2009，02：0086 吴来杰，严隽薇，刘敏基于数值计算的热电偶测温j，仪表技术与传感器，2009，05：0367 张贺丽. 高精度热电偶测温仪校准方法探讨j，中国计量，2009，06：0598 李忠文，童棣，袁超温度补偿器在温度过程测量记录仪表中的运用j，洪都科技，2009，01：0049 潘丽敏，王红热电偶在安规测试中的应用j，日用电器，2009，05：04310 贺平，胡申华热电偶布置方式对测温结果的影响j，实验科学与技术，2009，03：01411 陶盛，王东

17、锋，汪定江基于热电偶试验数据拟合的温度检测仪设计j，信息化纵横，2009，10：00912 马晓军工作用铂铑10_铂短型热电偶热电势测量结果的不确定度评定j，计量与测试技术，2009，07：04913 张跃林，田建国，冯磊. 热电偶的使用与安装技术要求j，计量与测试技术，2009，08：02714 s. s. nabatov, a. v. kulbachevskii， a. v. lebedevumerical analysis of semiconductor thermocouple operation in recording exothermic processes in a reco

18、very capsule j，combustion, explosion, and shock waves，1996，03：460-46515 s. m. serdyuk, m. i. korobko, s. k. sobolev, a. s. sizenko, b. k. kachur， k. r. vlasovmeasurement of the metal temperature in 50-ton converters by means of thermocouples protected by cermet zirconium-boride end caps j powder met

19、allurgy and metal ceramics，1964，03：071-074中国计量学院毕业设计（论文）开题意见表指导教师意见： 指导教师： 年 月 日学科（系、所）审查意见： 学科（系、所）负责人： 年 月 日中国计量学院毕业设计（论文）指导教师意见表二级学院 ： 机电工程学院 指导教师： 黄艳岩 姓名：徐 涛学号：0600102115 班级： 06自动化1班 题目：热电偶自动检定系统研究与设计 指导教师评语及建议成绩：指导教师签名： 年 月 日中国计量学院毕业设计（论文）评阅表二级学院 ： 机电工程学院 指导教师： 黄艳岩 姓名：徐 涛学号：0600102115 班级： 06自动化

20、1班 题目：热电偶自动检定系统研究与设计 评阅教师评语及建议成绩：评阅教师签名： 年 月 日中国计量学院毕业设计(论文)验收情况记录表学生姓名徐涛指导教师黄艳岩班 级06自动化1班专 业自动化论文题目热电偶自动检定系统研究与设计验收情况：验收小组成员： 2010年 5 月 25 日 中国计量学院毕业设计（论文）答辩记录表答辩人： 徐涛 班级： 06自动化1 答辩小组成员： 论文题目：热电偶自动检定系统研究与设计 答辩情况记录：答辩总体结论：记录人： 年 月 日 答辩小组组长： 年 月 日中国计量学院毕业设计（论文）评语表二级学院 ： 机电工程学院 指导教师： 黄艳岩 姓名：徐 涛学号：0600

21、102115 班级： 06自动化1班 题目：热电偶自动检定系统研究与设计 答辩小组评语及建议成绩： 组长签名： 年 月 日成绩评定： 答辩委员会主任： 年 月 日中国计量学院中国计量学院毕业设计（论文）文献综述学生姓名：徐涛 学 号：0600102115 专 业： 自 动 化 班 级： 06自动化1 设计（论文）题目：工业热电偶自动检定系统研究与设计指导教师： 黄 艳 岩 二级学院： 机 电 工 程 学 院 2010年 2 月 28 日文献综述摘要：本文介绍工业热电偶的自动检定方法与如何设计自动检定系统关键词：热电偶、检定。】一 热电偶介绍热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一，热电偶工作原理

22、是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路，如两连接端温度不同，则在回路内产生热电流的物理现象。热电偶利用两种不同材料的导体或半导体a和b焊接起来，构成一个闭合回路。当导体a和b的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶可将温度量转换成电量进行检测，所以对于温度的测量、控制，以及对温度信号的放大、变换等都很方便；结构简单，制造容易，价格便宜；惰性小，准确度高，测量范围广；能适应各种测量对象的要求，如点温和面温的测量；适于远距离测量与自动控制。常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调

23、用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量1。标准化热电偶我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按iec国际标准生产，并指定s、b、e、k、r、j、t七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下：组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠；保护套管应能保证热电极与有害

24、介质充分隔离。二热电偶的检定1.外观检查在热电偶检定规程中，不管是新制造的热电偶还是使用过的热电偶，都规定在进行热电偶检验前，先对热电偶丝表面进行目视（或用低倍放大镜）外观检查。其目的不仅是检查偶丝的尺寸大小、表面光洁度等是否符合丝材的技术要求，更重要的是从表面状况可以推断丝材质量和热电特性的优劣和变化趋势2。规程中要求热电偶，特别是标准热电偶的丝材要平直、均匀、光亮；偶丝全长上不允许有折叠、扭曲现象；应无裂纹、毛刺及夹层；无焊点；测量端的焊接点应圆滑、光亮、无夹杂物等。2.退火无论是贵金属或廉金属热电偶，也无论是新制的还是正在使用中的标准热电偶，在分度或检定前，都必须进行退火。退火的目的是消

25、除应力，使偶丝结构达到平衡状态；消除氧化物或杂质，使材料更加纯净，热电性能更稳定。热偶丝和热电偶的退火制度因偶丝的种类和环境条件各异而千差万别3。3.焊接热电偶测量端通常采用焊接方法制成。焊接质量的好坏严重影响热电偶的可靠性、使用寿命和响应时间。通常要求焊接牢固，焊珠有金属光泽、表面圆滑、无玷污变质、夹渣和裂纹等。在选择自动检定系统时应满足以下技术条件：（1）除热电偶的装炉、接线外，检定炉的升温、恒温、测量和记录整个过程可以全部自动进行，也可以部分自动进行，但整个检定过程都必须能够按预先给定的程序进行应准确可靠，不得有误动作。（2）检定炉内的温度与规定检定点温度相比偏离要小，一般不得超过5.（

26、3）当检定炉进入恒温，在测量和记录热电偶电势值过程，炉温度波动要小于02min。（4）自动测量和自动记录热电势的准确度，应与0.05级（或002级）直流低电势电位差计的准确度等同。（5）自动测量和自动记录热电势仪器的分辨率在检定镍铬-镍硅热电偶时不应大于1v，检定铂铑系列热电偶不应大于0.1v（6）检定多支热电偶的自动切换开关的寄生电势应尽量小，检定铂铑系列热电偶不应大于0.5v，检定廉金属热电偶不应大于1v。（7）要求有自动保护装置，如自动报警及自动切断电源装置4。1.300以下热电动势误差e计算方法：式中：被检热电偶在检定点附近温度下，测得的热电动势算术平均值；：被检热电偶在某检定点温度的

27、微分热电动势；：被检热电偶分度表上查得的某检定点温度的热电动势值；：检定点温度；：实际温度（实际温度=读数平均值+修正值）；：检定点温度与实际温度的差值。2.3001200范围内的检定点，该范围内热电动势误差e用下式计算：e 式中：被检热电偶在某检定点附近温度下，测得的热电动势算术平均值；：标准热电偶证书上某检定点温度的热电动势值5 6。三自动检定的现状为了使热电偶在测温过程中得到准确一致的测量结果，保证生产和科研工作的正常进行，新生产的热电偶必须进行检定，确定它是否符合国家标准、行业标准或企业标准中所规定的技术要求。而对使用中的热电偶由于受到测量环境、气氛、使用温度以及绝缘材料和保护管材料的

28、玷污等影响，使用一段时间后，其热电特性将会发生变化，尤其是在高温、腐蚀性气氛以及特殊测量中(如高速、高压、高温熔融金属等)，影响就更为严重7。这些都会使热电偶产生测温误差，从而影响生产工艺过程中的温度控制和产品质量，严重时还会造成产品不合格和仪器设备损坏。为了保证产品质量，热电偶不仅在使用前要进行检定，而且在使用一段时间后，还要进行周期检定，以保证热电偶的质量，使其测温准确一致，避免事故的发生8。目前对综合校验仪的热电偶温度测量和模拟热电偶功能的检定没有统一的检定方法,特别是对于具有冷端参考温度自补偿功能的该类校验仪。热电偶广泛应用于各种测温场所,其测温原理是基于热电效应原理,即两种不同成分的

29、导体焊接或绞接在一起,当其两端处于不同温场时,在回路中就会产生热电势,通过测量热电势的大小从而测量出温度。为了使其测温准确,热电偶在使用一段时间后都要进行周期检定9。在检定过程中常常会发现一些影响检定结果的因素,现结合检定实践,找出这些因素产生的原因,以提高检定的准确性10。1、热电动势值偏大或偏小在检定中经常出现热电动势值偏大或偏小的现象,产生这种情况的原因是:(1)电极弯曲。折叠、扭曲等塑性变形会在热电偶丝中引入应力,以致改变材料的热电特性。如对于一些双支热电偶,热电极不但细而且软,而且极易变形,用变形了的热电偶进行测量,就会影响测量结果的准确性。因此,检定前要把偶丝拉直。(2)热电极被污

30、染。热电偶丝表面如不光亮,甚至发暗变黑,则偶丝表面必定遭受污染或严重氧化,这样的偶丝热电特性是不稳定的。因此,要对其进行清洗处理,消除污染层。(3)热电偶插入深度不当。检定规程中对热电偶插入深度有严格的规定，即热电偶测量端应置于检定炉最高温区内，由于在反复的操作中，热电偶位置有所移动，插入深度不当，使热电偶的测量端没有处于检定炉的最高温区内，造成结果不准确而误差超标。如果遇到这种情况，应按检定规程的要求重新安装并进行检定。（4）热电偶参考温度偏高。在进行检定前，将参考端置于0恒温器内，使参考端温度为零，同时将一温度计也放入恒温器中，在检定过程中用温度计随时注意恒温器内温度变化。在进行多次重复测

31、量后，由于受到环境温度的影响，参考端温度有可能会升高。此时有两种处理方法，一种是对参考端温度重新进行调整，即重新配置冰水混合物。第二种方法是利用热电势补正法，可用下式计算参考端温度不为0时的热电动势值：e(t,t0)=e(t,t1)+e(t1,to)式中：e为热电偶的热电动势；t为热电偶的测量端温度；t0 为热电偶参考端温度为0；t1 为检定时热电偶参考端所处的温度。（5）检定炉的轴向温场不符合要求。热电偶检定炉的温场，特别是轴向温场是否符合要求是决定热电偶检定质量好坏的因素。检定炉一般都是电阻炉，电阻炉经过一定时间使用后发热元件要发生变化，从而使炉子的性能发生变化，因此应经常对检定炉轴向温度

32、分布情况进行测量11。2、在读取数据时出现零值造成这种情况的原因为：（1）补偿导线间短路。这种情况可能性比较大，所以遇到这种情况，一般应首先检查补偿导线，使短路处重新绝缘或更换补偿导线。（2）热电偶内部出现局部短路。此时应将热电偶取出，检查短路部位。一种情况是焊接在一起的工作端断开，热电极没有被重新焊接而是简单地绞接在一起，绞接时没有按标准执行。另一种情况是绝缘部位损坏，使热电极短路，此时应修复绝缘部位，然后再重新安装检定1213。3、热电动势不稳定在检定时，热电动势不稳定的原因可能有：（1）热电偶接线柱和热电极接触不良，在测量时不稳定，首先检查线柱和热电极是否接触牢固。（2）热电极或测量端虽

33、然未断，但有断续连接现象。检查断点若在测量端，应重新焊接再进行测量。（3）外部振动亦使测量值不稳定。应采取减振措施，将热电偶牢固安装1415。四总结热电偶可将温度量转换成电量进行检测，所以对于温度的测量、控制，以及对温度信号的放大、变换等都很方便；结构简单，制造容易，价格便宜；惰性小，准确度高，测量范围广；能适应各种测量对象的要求，如点温和面温的测量；适于远距离测量与自动控制。热电偶的检定是用被检热电偶与标准热电偶在恒温箱中同时测量同点温度，再计算他们的热电动势误差，得出被检热电偶是否符合要求。参考文献1 王淑英几种热电偶冷端补偿方法比较研究j，科学咨询（决策管理），2009，02：0702

34、潘小勇，陈正军，张泽兴，胡国林基于matlab的陶瓷窑炉温度与热电偶热电势关系的数学模型研究j，中国陶瓷工业，2009，04：0083 徐华减小铂铑热电偶丝不均匀热电动势j，四川兵工学报，2009，05：0124 陈玉林，徐飞，杨永梅，张雅男，叶影. 新型热电偶温度测量仪的研制j，实验室研究与探索，2009，04：0105 赵强，孙洋，官文超，陈凤义热电偶传感器的静态特性温度校正j 风机技术，2009，02：0086 吴来杰，严隽薇，刘敏基于数值计算的热电偶测温j，仪表技术与传感器，2009，05：0367 张贺丽. 高精度热电偶测温仪校准方法探讨j，中国计量，2009，06：0598 李忠文

35、，童棣，袁超温度补偿器在温度过程测量记录仪表中的运用j，洪都科技，2009，01：0049 潘丽敏，王红热电偶在安规测试中的应用j，日用电器，2009，05：04310 贺平，胡申华热电偶布置方式对测温结果的影响j，实验科学与技术，2009，03：01411 陶盛，王东锋，汪定江基于热电偶试验数据拟合的温度检测仪设计j，信息化纵横，2009，10：00912 马晓军工作用铂铑10_铂短型热电偶热电势测量结果的不确定度评定j，计量与测试技术，2009，07：04913 张跃林，田建国，冯磊. 热电偶的使用与安装技术要求j，计量与测试技术，2009，08：02714 s. s. nabatov,

36、a. v. kulbachevskii， a. v. lebedevumerical analysis of semiconductor thermocouple operation in recording exothermic processes in a recovery capsule j，combustion, explosion, and shock waves，1996，03：460-46515 s. m. serdyuk, m. i. korobko, s. k. sobolev, a. s. sizenko, b. k. kachur， k. r. vlasovmeasure

37、ment of the metal temperature in 50-ton converters by means of thermocouples protected by cermet zirconium-boride end caps j powder metallurgy and metal ceramics，1964，03：071-074外文文献翻译译稿1利用热电偶测量50吨金属陶瓷锆硼化物端盖转炉中的金属均值温度钢的质量和产量在转炉冶炼过程中的生产效率取决于对金属的温度控制程度。因此，在整个流程中必需控制实时温度。用热电偶测量温度是测量液态金属温度最有效的方法。热电偶测试在工业

38、条件下的一个50吨转炉中进行热电偶测试，结果发现计量特性最稳定的热电偶是pr30 / 6热电偶。所有后续实验，与此热电偶有关。为了防止液态金属破坏热电偶，我们使用三层气密端盖。三层气密端盖是用耐热锆硼化物制作的。锆硼化物端盖耐久性由化学作用而产生的物质对它们的腐蚀和流动金属流动的侵蚀造成的磨损所决定。它们的高耐火度和化学性质的稳定性是由化合物中的强化学键和价电子所决定。其中硼化物由是内部元素的原子中不完整电子层的电子和晶体晶格中的硼原子组成。，许多的氧气转炉锆硼化物端盖损耗严重，因为有非均匀加热金属，使反应区温度可能会超过2500。在这种流动的状态下，它有时可能使带有硼化物端盖的转换器与金属渣

39、进行接触。该转换器产生的炉渣含有氧化亚铁（feo），它构成了中间化合物，在转移过程中金属里面大量的杂质被空气中氧气氧化。被氧化的杂质氧化性比较高而锆及硼有还原性，在温度为800左右锆及硼不会被氧化，如果温度超过1600锆及硼会被氧化（这是在转换器的情况下），其耐火度降低。在锆硼化物端盖表面，形成氧化锆，是一种破坏臭氧层的氧化物，所以要随时清洗，因此该端盖的保护成为主要问题。设计转换器和50吨转炉时，应该将热电偶通过金属套管固定在转换器的低圆锥形部分内层。在墨西哥社会环境保护协会中展出了由乌克兰和苏维埃社会主义共和国的科学家共同开发了新的方法，他们是通过在转换器的底部和炉渣之间插入热电偶的方法来

40、避免锆硼化物的氧化。该锆硼化物端盖被封装在一个狭窄的刚玉管内，并在刚玉管的一端，由一个盖帽来盖住。这种保护手段，使热电偶在一个金属管内进行测温。在第一次实验中，刚玉端盖因长时间工作，已经被液态金属所封闭。有关的疑虑是，通过刚玉端盖液态金属的可能进入刚玉管而与热电偶接触。在第一次安装热电偶实验时，铁水渗透到刚玉端盖内，当它凝固时，密封了刚玉管，从而自动封装了热电偶。受到刚玉管保护的热电偶在安装拆卸，高温加热和与含水量高的耐火粘土接触时不会受到损坏。一块导流板，一块或两块以上的突起砖与端盖两边的耐火砖组成结构是为了保护刚玉管不受到损坏正如所料，在金属液体含量较低时，金属液体液面位于靠近转换器的底部

41、那里，热电偶容易被氧化。在低于200毫米的深度这个水平时，在金属表面持续5-8分钟就被氧化。在320毫米的水平，持续15至19分钟。在安装转换器的底部，最终使整个冶炼过程中热电偶性能稳定。通过建立的调查，与炉渣的化学反应相比，液体的流动对金属端盖耐久性的影响是微不足道的。该端盖从转换器的底部安装到耐火砖里面减少与流动液体的接触，这并不能提高金属端盖耐久性。把热电偶插入到测试地点时，我们应该确定转换器的温度控制在哪个层次。在转换器对流空气中含有氧气的基础上，我们假设液态金属流量和金属温度在转换器的外围是均匀的，由于热电偶的金属管安装在不同的位置，在冷却添加外加剂的时刻开始，也是在金属温度迅速变化

42、，也是由温度变低使空气产生对流的过程中，热电偶安装在距离320和800毫米的转换器的底部是否被氧化，该热电偶金属管安装在不同深度的位置上，几乎没有产生对金属温度产生任何影响的，热电偶安装在靠近金属表面有微小的冷却补充作用。因此，人们发现对于有硼化物端盖的热电偶，安装在50吨转换器最合适的测量区，是距离转换器的底部200-500毫米处。事实证明，浇注已后的钢可能仍然存在影响端盖的炉渣。对于确定动态误差的测量，我们平常使用的热电偶方法是放置在端盖底部，使暴露于复杂的热交环境中。冶炼过程中控制温度，以防止温度过高，并把金属浇注时温度下降一些。在此期间，温度变化率是在10-40/min的范围内变化，动

43、态误差将在7-30的范围内。但是，通过这些信息，在动态误差校正的理论上可以很容易地得出误差减少到可以忽略不计。恒温的热电偶自由端控制具有特殊的重要性。对温度的依赖，转换器的外壳，在上述两哥方面是在转换器的操作就开始固定。外壳温度达到400时，第一个实验中在自由端恒温控制是借助的是空气流动，它的目的是为了在一个特殊的金属管内引入的空气。后来的恒温控制是借助了水箱冷却方法，使用一种铜合金（99.4%铜和0.6镍）。在同一时间，在补偿的自由端控制的热电偶自由端温度电路的电阻值降低。外文文献翻译原文1measurement of the metal temperaturein 50-ton conve

44、rters by means of thermocouplesprotected by cermet zirconium-boride end capss. m. serdyuk, m. i. korobko, s. k. sobolev,a. s. sizenko, b. k. kachur, and k. r. vlasovinstitute of automation of the state planning commission, ukr. ssr,and institute of problems in the study of materials, academy of scie

45、nces, ukr. ssrtranslated from poroshkovaya metallurgiya, no. 1 (19),pp. 91-95, january-february, 1964original article submitted september 6, 1968the quality of steel and the output and efficiency of converter production during the smelting process depend to a considerable extent on the metal tempera

46、ture. therefore, continuous temperature control is necessary during the blowing-through process.measurement by means of thermocouples is considered to be the most efficient method for measuring the temperature of the liquid metal. a tungsten-molybdenum, a tungsten-molybdenum with aluminum (central s

47、cientific research institute of ferrous metallurgy), a platinorhodium-platinum, and a platinorhodium-platinum pr 30/6 thermocouple were tested during the operation of a 50-ton converter under industrial conditions. it was found that the most stable thermocouple with the necessary metrological charac

48、teristics was the pr 30/6 thermocouple. all the subsequent experiments were performed with this thermocouple.in order to protect the thermocouple from destruction by liquid metal, we used three-layer gastight end caps, which were developed on the basis of heat-resistant zirconium-boride cases. the d

49、urability of zirconium-boride end caps was basically determined with respect to the chemical action which the stag exerted on them and with respect to the erosion wear caused by metal flow. it is known 1, 2 that zirconium-boride end caps can be exposed to liquid metal in martin furnaces for several

50、hours. their high refractoriness and chemical stability in molten steels can be explained by the strong chemical bond of the compound, in which, besides valence electrons, also electrons of internal incomplete electron shells of the elements atoms participate, and also by the structure of borides, where the frame of the crystal lattice consists of boron atoms 5.the operating conditions of zirconiu