(高清版)GB∕T 5977-2019 电阻温度计用铂丝

ICS17.200.20代替GB/T5977—1999国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会GB/T5977—2019本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准代替GB/T5977—1999《电阻温度计用铂丝》,与GB/T5977—1999相比，主要技术变化——适用范围增加铂电阻感温元件(见第1章);———修改了铂丝熔点为1769℃(见表A.1);——增加了采用1990年国际温标(ITS-90)、等同IEC60751:2008的电阻-温度关系式、电阻-温度分度表(见附录B)。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国仪表功能材料标准化技术委员会(SAC/TC419)归口。本标准起草单位：重庆材料研究院有限公司、重本标准所代替标准的历次版本发布情况为： GB/T5978—1986。——1GB/T5977—2019电阻温度计用铂丝本标准规定了电阻温度计用铂丝产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、供应方式、包装及标志。本标准适用于制造标准铂电阻温度计、工业铂电阻感温元件、工业铂热电阻、标准铂电阻温度计引线、工业铂热电阻引线及其他仪器仪表用铂丝。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文件。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。JB/T6819.2仪表材料术语测温材料IEC60751:2008工业铂电阻温度计和铂温度敏感器(Industrialplatiniumresistancethermometerandplatinumtemperaturesensors)3术语和定义JB/T6819.2界定的以及下列术语和定义适用于本文件。电阻比resistanceratio电阻比W,定义见式(1):式中：…………R,———铂丝在温度t时的电阻值，单位为欧姆(Ω);R,p———铂丝在水三相点温度tp时的电阻值，单位为欧姆(Ω)。该电阻比适用于1号铂丝。电阻温度系数temperaturecoefficientofresistanceα电阻温度系数α定义见式(2):式中：…R100——铂丝在温度t=100℃时的电阻值，单位为欧姆(Ω);R,———铂丝在温度t=0℃时的电阻值，单位为欧姆(Q)。该电阻温度系数适用于2A号、2号、3号、4号、5号铂丝。2GB/T5977—20194产品分类品种代号适用范围1号铂丝制造标准铂电阻温度计2A号铂丝制造W0.1级工业铂电阻感温元件或AA级允差工业铂电阻温度计2号铂丝制造W0.15级工业铂电阻感温元件或A级允差工业铂热电阻温度计3号铂丝制造W0.3、W0.6工业铂电阻感温元件或B级、C级允差工业铂热电阻温度计4号铂丝标准铂电阻温度计用引线及其他5号铂丝工业铂热电阻温度计用引线及其他电阻温度计用铂丝GB/T5977-Pt2-0.07标记中各要素含义如下：Pt2——产品代号；铂丝的物理性能参见附录A。5技术要求差的细小划痕和凹陷。铂丝的直径及极限偏差见表2,铂丝的圆度应不超过直径的极限偏差。表2直径及极限偏差单位为毫米直径极限偏差直径极限偏差0.050、0.060、0.070、0.0800—0.0030.50、0.80、1.00-8.005GB/T5977—20195.3电阻比及电阻温度系数铂丝温度-电阻关系见附录B。1号铂丝的电阻比W¹0应符合表3的规定；2A号、2号、3号、4号和5号铂丝的电阻温度系数α应符合表4的规定。表31号铂丝的电阻比代号电阻比W100表4铂丝的电阻温度系数代号电阻温度系数α/℃-1Pt2A0.003851±0.000003Pt20.003851±0.000004Pt30.003851±0.000010Pt4Pt5注：经供需双方协议，可供应其他电阻温度系数及允差的铂丝。5.4稳定性由铂丝制成铂电阻感温元件或铂电阻温度计试样。检测R。后，先在表5规定的上限温度中保温，再在下限温度中保温，然后再测量R′。试验前后R。的变化值换算成温度值，即为电阻温度计用铂丝的稳定性。稳定性仅对2A号、2号和3号铂丝进行考核。2A号、2号和3号铂丝的稳定性应符合表5代号允差等级上限温度℃下限温度℃试验时间h温度变化值℃不大于Pt2A650±10液氮温度(—196)0.08Pt2W0.15或A650±10液氮温度(—196)0.13Pt3B850±10液氮温度(—196)0.266.1表面质量直径在0.30mm及以下的铂丝，表面质量用不小于5倍的放大镜观察。直径在0.30mm以上的铂3GB/T5977—20196.2尺寸直径在0.10mm以下的铂丝应使用最小分度值不大于0.001mm的量具测量。直径在0.10mm及以上的铂丝应使用最小分度值不大于0.002mm的量具测量。测量时应在同一截面两个互相垂直的方向上进行，每盘(卷)丝材至少应测量3个部位。6.3电阻比及电阻温度系数测1号铂丝用一等标准铂电阻温度计，测2A号、2号、3号铂丝用二等标准铂电阻温度计。1号铂丝采用引入修正值后相对误差不低于2×10-⁵的测温电桥检测。2A号、2号、3号铂丝采用引入修正值后相对误差不低于2×10-⁴的测温电桥检测，亦允许采用准确度等级满足上述要求的数字辅助检测设备应满足以下要求：b)冰点槽：测量不确定度U≤0.04℃,k=2;c)恒温槽：工作区垂直温差≤0.02℃,水平温差≤0.01℃,10min内的温度变化≤0.04℃;d)水三相点瓶；e)金属水沸点炉(插入孔间最大温差不得大于0.002℃);f)毫安表及可变电阻箱；g)直流稳压电源：用电位差计检测时，其稳定度不低于5×10-⁶A/h;h)标准电阻：用电位差计检测时，1号铂丝用二等标准电阻，2A号、2号、3号铂丝用不低于0.01级1号铂丝每盘(卷)取两个试样；2A号、2号、3号铂丝每盘(卷)取一个试样。1号铂丝试样的电阻值应与标准铂电阻温度计的电阻值接近，其允许误差应不超过±4%;2A号、2号、3号铂丝试样可不受此条件限制。试样制备采用的石英螺旋骨架、石英保护管及四孔绝缘管，在使用前应先置于5%(质量分数)氢氧化钠溶液中煮沸2min,用蒸馏水去碱后，再置于20%(体积分数)硝酸溶液中在不超过85℃下煮洗30min,然后用蒸馏水煮沸多次，直至去除残酸后烘干待用。试样按以下程序制备：a)截取2000mm被测铂丝一段。4GB/T5977—2019阻感温元件试样。c)将焊好的试样置于烧杯中，先置于5%(质量分数)氢氧化钠溶液中煮沸2min,用蒸馏水去碱然后冷却至150℃以下取出。品种代号直径mm退火温度℃退火时间h1号铂丝2A号、2号、3号铂丝Pt2A、Pt2、Pt38880±10注：退火温度和退火时间可根据铂丝直径适当调整，以达到R。值稳定为原则。相对湿度：30%～80%。检测线路分别为：a)电桥法线路如图1所示。56GB/T5977—2019A₁——测温电桥；A₂——四点转换开关；A₃——恒温源。b)电位差计法线路如图2所示。B₂——多点转换开关；B₁——恒温源；图2电位差计法示意图c)同名极比较法线路如图3所示。7GB/T5977—2019标准标准测量仪器换向开关分度炉被检冰点恒温器转换开关6.3.4.3检测程序图3同名极比较法示意图将试样插入水三相点瓶(tp)插孔中，或将试样与标准铂电阻温度计分别插入冰点槽(t;)插孔中，插入深度不得小于300mm,保温30min后进行检测。检测时通过试样的工作电流约为1mA,检测应在工作电流正反方向进行，交替重复不少于两个循环，取平均值作为测量结果。6.3.4.3.2将试样和标准铂电阻温度计分别插入金属水沸点炉或恒温槽的插孔内，按6.3.4.3.1进行检测。6.3.5数据处理6.3.5.11号铂丝1号铂丝数据处理如下：a)电桥测量法W10的计算：设水沸点炉温度为t,则试样在100℃时的电阻比W10由式(3)确定：W100=W,+K(W100—W*)…………(3)式中：W,——试样在检测温度t时的电阻比；标准铂电阻温度计检定证书上的W100;W*——标准铂电阻温度计在检测温度t时的电阻比；K——系数，由附录C查得。若W100—W*<0.0045,则K≈1,式(3)可化简为式(4):W100=W,+W100—W,……(4)b)电位差计法采用电位差计法检测电阻时，标准铂电阻温度计和试样的电阻按式(5)计算：式中：…U,——标准铂电阻温度计或试样的电压降，单位为毫伏(mV);UN——标准电阻的电压降，单位为毫伏(mV);RN——标准电阻的电阻值，单位为欧姆(Ω)。利用R,、Rp计算出W,和W*代入式(3)或式(4)计算出W100。8GB/T5977—2019a)采用电位差计检测时，先将试样或标准铂电阻温度计上的电压降按式(5)换算成电阻值。b)试样在0℃时的电阻值R。按式(6)计算：式中：R;——试样在温度t;的电阻值，单位为欧姆(Ω);………………式中：R#——标准铂电阻温度计在温度t;时的电阻值，单位为欧姆(Q);标准铂电阻温度计在0℃时的电阻值，单位为欧姆(Ω),由式(8)确定：…………(8)其中：Rp为标准铂电阻温度计在水三相点时的电阻值，单位为欧姆(Q);标准铂电阻温度计在0℃时的电阻随温度的变化率，由式(9)确定： (9)c)试样的R100按式(10)计算： 式中：R,——试样在水沸点炉或油槽的温度t时的电阻值，单位为欧姆(Ω);△t——水沸点炉或油槽的温度t与100℃的差，由标准铂电阻温度计确定，按式(11)计算： (11)式中：R,——标准铂电阻温度计在水沸点炉或油槽的相应温度t时的电阻值，单位为欧R¹00——标准铂电阻温度计在100℃时的电阻值，单位为欧姆(Q),由式(12)确定：R₁0o=W100×R…………(12)标准铂电阻温度计在100℃时的电阻随温度的变化率，由式(13)确定：d)电阻温度系数α的计算：根据式(2)计算出试样在100℃时的电阻温度系数α。电阻温度系数修约到小数点后第六位。注：在保证精度的条件下，也可采用其他方法计算。6.3.64号、5号铂丝的检测4号、5号铂丝采用同名极法进行检测，检测方法见附录D。6.4稳定性6.4.1推荐2A号、2号铂丝选用直径为0.04mm制成铂电阻感温元件或铂电阻温度计试样，3号铂丝选用直径为0.07mm制成铂电阻感温元件或铂电阻温度计试样，试样的制备和处理按6.3.2进行。6.4.3按式(14)换算为温度变化的绝对值，即为铂丝稳定性值。式中：…………7检验规则7.1检验分类7.1.1出厂检验每盘(卷)铂丝应经出厂检验合格，并附有产品检验合格证方可出厂。出厂检验项目：a)表面质量；b)尺寸；c)电阻比或电阻温度系数。按本标准规定的全部试验项目进行。有下列情况之一时应进行型式检验：a)新产品或老产品转产生产的试制定型鉴定；c)正常生产时，一般每两年进行一次检验；e)出厂检验结果与上次型式试验有较大差异时；f)国家质量监督机构提出进行型式试验的要求时。7.2抽样规则7.2.1出厂检验应从生产的每盘(卷)铂丝的头、尾截取试样进行检测，其中表面质量(7.1.1a)]和尺寸[7.1.1b]]应对整盘(卷)铂丝检测。7.2.2型式检验应从生产成品中任意抽取不少于3盘(卷)铂丝，并在每盘(卷)铂丝的任意部位截取足够数量的试样。7.3判定规则7.3.2型式检验时，只要有一项不合格，则应加倍抽样进行全部试验项目复检。若仍有一项不合格，则判定型式检验不合格。9GB/T5977—2019的净质量应不小于表7的规定。直径质量直径质量gg注：可按供需双方协议供货。a)制造厂商；b)产品名称；c)产品规格；d)每盘(卷)的毛质量和净质量；8.3.2每盘(卷)铂丝的产品合格证上应标明：a)制造厂商；b)产品名称；c)产品规格；d)电阻比或电阻温度系数；e)每盘(卷)的毛质量和净质量；f)产品标准号；h)出厂日期。GB/T5977—2019(资料性附录)铂丝的主要物理性能及标称质量A.1铂丝的主要物理性能铂丝的主要物理性能见表A.1。表A.1铂丝的主要物理性能物理性能参数密度g/cm³21.4620℃时的电阻率0.10～0.11熔点℃A.21m铂丝的理论质量1m铂丝的理论质量见表A.2。表A.21m铂丝的理论质量铂丝直径mm理论质量g铂丝直径mm理论质量g0.0150.00380.100.1680.020.00670.200.6740.030.01520.300.040.02690.402.6940.050.04210.504.2100.060.06060.800.070.08250.080.1080—(规范性附录)铂丝的温度-电阻关系B.1温度-电阻关系本标准使用的温度-电阻关系式见式(B.1)和式(B.2):从—200℃~0℃:R,=R₀·[1+A·t+B·t²+C·(t—100℃)·t³]从0℃~850℃:式中：R,-——温度为t时的电阻，单位为欧姆(Q);R。-——温度t=0℃时的电阻，单位为欧姆(Q)。式中常数为：B.2温度-电阻分度表IEC60751:2008规定的采用1990年国际温标(ITS-90)的标称电阻值为100Ω的温度-电阻分度表见表B.1。对于其他标称电阻值R。,例如10Ω、500Ω或1000Ω等，只需将表B.1乘以系数(R₀/100Ω)即可使用。表B.1温度-电阻分度表(R₀=100.00Q)tgo/℃tgo对应的电阻值Ωtgo/℃0123456789-200-200-19022.8322.4021.9721.5421.1120.68-190-18027.1026.6726.2425.8225.3924.9724.5424.1123.6823.25-180-17031.3430.9130.4930.0729.6429.2228.8028.3727.9527.52-170-16035.5435.1234.7034.2833.8633.4433.0232.6032.1831.76-160-15039.7239.3138.8938.4738.0537.6437.2236.8036.3835.96-150-14043.8843.4643.0542.6342.2241.8041.3940.9740.5640.14-140-13048.0047.5947.1846.7746.3645.9445.5345.1244.7044.29-130-12052.1151.7051.2950.8850.4750.0649.6549.2448.8348.42-120GB/T5977—2019表B.1(续)Ω0123456789068.3372.3376.3380.3184.2788.2292.1696.0994.9186.64001234567890111.67161.05143.05124.39143.43147.20150.96154.710GB/T5977—2019表B.1(续)Ω0123456789GB/T5977—2019Ω0123456789GB/T5977—2019表B.1(续)tgo/℃tgo对应的电阻值Ωtg/℃0123456789363.67363.98364.28364.58364.89365.19365.49365.79366.10366.40366.70367.00367.30367.60367.91368.21368.51368.81369.11369.41369.71370.01370.31370.61370.91371.21371.51371.81372.11372.41372.71373.01373.31373.61373.91374.21374.51374.81375.11375.41375.70376.00376.30376.60376.90377.19377.49377.79378.09378.39378.68378.98379.28379.57379.87380.17380.46380.76381.06381.35381.65381.95382.24382.54382.83383.13383.42383.72384.01384.31384.60384.90385.19385.49385.78386.08386.37386.67386.96387.25387.55387.84388.14388.43388.72389.02389.31389.60389.90390.19390.48GB/T5977—2019(规范性附录)W₁00计算公式中系数K的数值表W₁00计算式(3)中系数K的数值见表C.1和表C.2。K是△W100=W₁0—Wio的函数。△W100的前面两位数列在横行的头部，尾数列在纵行的头部。查表时可用100℃附近的△W,=W,-W*代替示例：在一次水沸点检定中，测得被测试样的W₂=1.39122,标准铂电阻温度计的W*=1.39158,而标准铂电阻温度计证书上W¹00=1.39269查表得K=0.99907,代入式(3)得：W100=W,+K(W¹00—W*)=1.39122+0.99907×(1.39269—1.38158)=1.392320.000000.996120.996100.996070.996040.996020.995990.995970.995940.995910.995890.996380.996350.996330.996300.996280.996250.996220.996200.996170.996150.996640.996610.996590.996560.996530.996510.996480.996460.996430.996410.996900.996870.996850.996820.996790.996770.996740.996720.996690.996660.997160.997130.997100.997080.997050.997030.997000.996970.996950.996920.997410.997390.997360.997340.997310.997280.997260.997230.997210.997180.9