肖紅練

(上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究院有限公司，上海 200233)

0 引言

熱電偶分度表及允差的現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 16839.1-1997《熱電偶第1部分：分度表》[1]和GB/T 16839.2-1997《熱電偶第2部分：允差》[2]，是熱電偶標(biāo)準(zhǔn)中重要的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。它們所等同采用的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC 60584[3]已于2013年發(fā)布新版本。IEC/SC65B的國(guó)內(nèi)技術(shù)對(duì)口單位全國(guó)工業(yè)測(cè)量控制和自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)第一分技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC124/SC1)以IEC 60584-1：2013為基礎(chǔ)，組織實(shí)施了對(duì)GB/T 16839.1-1997和GB/T 16839.2-1997的修訂工作。該項(xiàng)工作已于2017年完成。新版國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正待發(fā)布，其名稱為《熱電偶第1部分：電動(dòng)勢(shì)規(guī)范和允差》。

1 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與IEC 60584的對(duì)應(yīng)關(guān)系

新版國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及該標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本與IEC標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。

表1 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與IEC標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系

2 新版GB/T 16839.1的主要內(nèi)容

2.1 10種類型熱電偶分度函數(shù)

新版標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了10種類型熱電偶：鉑銠13%/鉑(R型)；鉑銠10%/鉑(S型)；鉑銠30%/鉑銠6%(B型)；鐵/銅鎳(J型)；銅/銅鎳(T型)；鎳鉻/銅鎳(E型)；鎳鉻/鎳鋁(K型)和鎳鉻硅/鎳硅(N型)、鎢錸5%/鎢錸26%(C型)、鎢錸5%/鎢錸20%(A型)。

R、S、B、J、T、E、K及N型熱電偶的分度多項(xiàng)式與GB/T 16839.1-1997相比，沒(méi)有變化。分度多項(xiàng)式最初是由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(national institute of standards and technology, NIST)計(jì)算得出，并在1993年NIST第175號(hào)專題報(bào)告中進(jìn)行了詳細(xì)敘述。

另2種C型和A型熱電偶，雖然在工業(yè)中應(yīng)用已久，且企業(yè)也早就給了C型熱電偶字母標(biāo)志，但正式納入IEC標(biāo)準(zhǔn)，給予字母標(biāo)志還是首次。

我國(guó)從ZB Y300-1985《工業(yè)熱電偶分度表和允差》起，工業(yè)熱電偶按IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并重新指定S、B、E、K、R、J、T這7種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶的字母標(biāo)志(這之前采用前蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)的字母標(biāo)志)。20世紀(jì)六七十年代時(shí)，鎢錸熱電偶作為難熔金屬熱電偶，在高溫范圍得到應(yīng)用。美國(guó)于1984年起陸續(xù)編制了3種鎢錸熱電偶的統(tǒng)一分度表。由于美國(guó)通常采用給鎢錸熱電偶加耐高溫甚至耐氧化外套的方式使用，因此非常昂貴，多半使用在特殊場(chǎng)合。雖然它們編制了3種分度表，但是總體使用量并不多。前蘇聯(lián)編制了另外的鎢錸熱電偶分度表。

我國(guó)不同行業(yè)分別采用前蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)或美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)和使用鎢錸熱電偶，并從1986年起逐步將美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)(American society for testing and materials, ASTM)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為相關(guān)的國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合其耐高溫、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，我國(guó)開(kāi)展了代替貴金屬生產(chǎn)快速熱電偶的研究，并取得成功。自此，鎢錸熱電偶在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用逐漸擴(kuò)展。由于鎢是我國(guó)特產(chǎn)金屬，鎢錸熱電偶在我國(guó)價(jià)格比較便宜。我國(guó)應(yīng)用鎢錸熱電偶普遍采用一次性或弱保護(hù)的短壽命使用方式，因此鎢錸熱電偶的消耗量大。俄國(guó)的鎢錸熱電偶生產(chǎn)量也較大，主要出口到中國(guó)。目前，我國(guó)工業(yè)系統(tǒng)較多使用C型和D型(D型是企業(yè)指定字母代號(hào)，而非標(biāo)準(zhǔn)指定代號(hào))熱電偶，軍工系統(tǒng)會(huì)用一些A型熱電偶，所以國(guó)內(nèi)也有將D型熱電偶加入IEC標(biāo)準(zhǔn)的呼聲。

各種鎢錸熱電偶的特性接近。對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品而言，從標(biāo)準(zhǔn)化的角度，應(yīng)該盡量減少相近產(chǎn)品的品種。A型熱電偶由于將工業(yè)熱電偶的測(cè)溫上限升到了2 500 ℃，才在IEC標(biāo)準(zhǔn)中贏得一席之地，但是對(duì)其加入還是給出了許多要求。目前的A型熱電偶與原俄國(guó)標(biāo)準(zhǔn)是不完全相同的。總之，本次C型和A型納入IEC標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)鎢錸熱電偶的使用是一種促進(jìn)；僅納入C型、A型熱電偶而忽略另外2種鎢錸熱電偶，以促進(jìn)鎢錸熱電偶的進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化。

2.2 熱電偶允差

新版標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了按該標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行制造的熱電偶應(yīng)滿足的允差要求，并聲明這些允差值適用于新偶絲，不適用于使用中產(chǎn)品的漂移校準(zhǔn)。

熱電偶使用一段時(shí)間以后，因其使用過(guò)程中的不確定性，例如污染、熱電極高溫?fù)]發(fā)、氧化還原、脆化、熱應(yīng)力、磁學(xué)特性的相變等，使分度值隨著時(shí)間、使用條件和受熱經(jīng)歷的不同而發(fā)生變化。若對(duì)使用中的熱電偶進(jìn)行標(biāo)定，需先進(jìn)行退火，以消除電極中的內(nèi)應(yīng)力，使偶絲狀態(tài)比較接近新偶絲。但由于漂移始終存在，而漂移是熱電偶的另一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，因此本標(biāo)準(zhǔn)允差僅針對(duì)新偶絲。對(duì)于使用中的偶絲，可由制造方與使用方另行協(xié)商。

2.3 附錄

附錄A：給出了從分度函數(shù)導(dǎo)出的各類型熱電偶分度表，以1 ℃為間隔給出對(duì)應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)值。

附錄B：給出了熱電偶的反函數(shù)。

附錄C：給出了根據(jù)溫度范圍和環(huán)境條件，選用適當(dāng)?shù)臒犭娕嫉慕ㄗh。

3 修訂前后的主要變化

新版標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)施時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意與前一版本的差異。新版標(biāo)準(zhǔn)的主要變化如下。

3.1 結(jié)構(gòu)變化

①將GB/T 16839.1-1997《熱電偶 第1部分：分度表》和GB/T 16839.2-1997《熱電偶 第2部分：允差》兩個(gè)部分進(jìn)行了合并，發(fā)布后將替代這兩個(gè)部分標(biāo)準(zhǔn)。

②改變了分度函數(shù)與分度表的主次關(guān)系，調(diào)整了兩者在標(biāo)準(zhǔn)中的位置。即分度函數(shù)列入正文，由分度函數(shù)導(dǎo)出的分度表則放在附錄A中。

這一點(diǎn)是與所有過(guò)去的分度表標(biāo)準(zhǔn)有重大區(qū)別的。以前所有的熱電偶分度表標(biāo)準(zhǔn)中分度表是基礎(chǔ)，分度函數(shù)是為使用方便而給出的附件，標(biāo)準(zhǔn)名稱的重點(diǎn)也是“分度表”。這版標(biāo)準(zhǔn)把分度函數(shù)與分度表的地位反轉(zhuǎn)了，分度函數(shù)是基礎(chǔ)，分度表是方便查閱的附件。因此，標(biāo)準(zhǔn)的名稱也不再叫“分度表”了。

為什么要嚴(yán)格分清分度函數(shù)與分度表之間的主次關(guān)系呢？因?yàn)榉侄缺硎苡行?shù)字的限制，會(huì)與分度函數(shù)之間存在微小的截?cái)嗾`差。這個(gè)誤差必須說(shuō)明是誰(shuí)對(duì)誰(shuí)的誤差?，F(xiàn)在明確，這個(gè)誤差是分度表對(duì)分度函數(shù)的誤差。

另外，標(biāo)準(zhǔn)附錄B的反函數(shù)都標(biāo)明了每段函數(shù)的誤差，而分度函數(shù)并沒(méi)有給出誤差。這里要理清一個(gè)概念，允差所允許的偏差是熱電偶實(shí)際讀出值相對(duì)于分度函數(shù)的偏差，因此分度函數(shù)就是那個(gè)參照值，它在允差的范疇內(nèi)是無(wú)誤差的。附錄B所列誤差，正是反函數(shù)的計(jì)算值與分度函數(shù)之差。

③刪除了由反函數(shù)導(dǎo)出的反分度表。

3.2 增加A型及C型熱電偶

C型熱電偶依據(jù)的原始標(biāo)準(zhǔn)是ASTM E20 溫度測(cè)量技術(shù)委員會(huì)制定的ASTM E988-1996鎢錸熱電偶分度表。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了2種鎢錸熱電偶。2000年，ASTM E1751-2000無(wú)字母代號(hào)熱電偶分度表[4]又增加了一種鎢錸熱電偶。2003年，ASTM把3種鎢錸熱電偶中的一種給予字母代號(hào)“C”，放到ASTM E230標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶分度表[5]中(該標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)行為2017版)，另外2種則在2009年放到ASTME 1751中(該標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)行為2015版)。這樣就覆蓋了ASTME 988所規(guī)定的2種熱電偶。IEC 60584-1第3版中，C型的溫度-電動(dòng)勢(shì)關(guān)系是沿用了ASTM E230-12的規(guī)定。

關(guān)于C型的允差，新版標(biāo)準(zhǔn)給出的是426～2 315 ℃溫度段的2級(jí)允差，沒(méi)有規(guī)定低溫段允差。實(shí)際上ASTME 988和當(dāng)前的ASTME 230在低溫段是有允差的，兩者以英制單位℉為基礎(chǔ)，允差表達(dá)為8 ℉(4.4 ℃)或1%測(cè)量值。這兩段的結(jié)合點(diǎn)在800 ℉，即426 ℃。測(cè)溫上限是4 200℉，即2 315 ℃。

C型熱電偶是可以有低溫段允差的。我國(guó)現(xiàn)行的鎢錸熱電偶相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中都規(guī)定了低溫段允差。其中，GB/T 29822-2013《鎢錸熱電偶絲及分度表》[6]采用ASTM E 230(或沿用ASTME 988)的規(guī)定，但將高低溫段的轉(zhuǎn)折點(diǎn)移到400 ℃，因此低溫段的允差比美國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)稍小，是4 ℃。JB/T 12529-2015《工業(yè)鎢錸熱電偶技術(shù)條件》[7]則參考了GB/T 29822-2013的規(guī)定，但只規(guī)定了2級(jí)允差(實(shí)際上GB/T 29822的1級(jí)允差缺乏合理性。由于鎢錸熱電偶的測(cè)量不確定度很大，1級(jí)熱電偶的合格率、可靠性等尚存疑問(wèn))。為便于對(duì)照，本文給出了我國(guó)鎢錸熱電偶相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的允差對(duì)比，如表2所示。

表2 鎢錸熱電偶相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)允差對(duì)比

A型熱電偶來(lái)自俄國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GOST R 8.585-2001 State system for ensuring the uniformity of measurements. Thermocouples. Nominal static characteristics of conversion[8]。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)量上限是2 500 ℃，允差是0.5%測(cè)量值。這個(gè)指標(biāo)看起來(lái)很好，但是負(fù)責(zé)修訂IEC 60584的IEC SC65B/WG5工作組討論后發(fā)現(xiàn)，實(shí)際上俄國(guó)給出的A型熱電偶有3張比較接近的分度表，熱電偶生產(chǎn)出以后，通過(guò)標(biāo)定再?zèng)Q定使用3張中的哪一張，這時(shí)與之對(duì)應(yīng)的分度表允差是0.5%測(cè)量值。而這對(duì)使用和更換熱電偶來(lái)說(shuō)非常不便。因此WG5工作組要求俄國(guó)必須合并分度表，并且通過(guò)試驗(yàn)確定對(duì)新的統(tǒng)一分度表的允差。當(dāng)時(shí)要求進(jìn)行國(guó)際比對(duì)試驗(yàn)，最終俄國(guó)、美國(guó)提供了試驗(yàn)，但只做了1 000～1 600 ℃溫度段的試驗(yàn)。然后俄國(guó)就以3張分度表比較靠中間的那張作為統(tǒng)一分度表，同時(shí)將允差擴(kuò)大到1%測(cè)量值，保留了高于美國(guó)的上限溫度2 500 ℃。這樣A型熱電偶基本可以達(dá)到要求(能否穩(wěn)定的批量的達(dá)到要求并不確定)。

最后，WG5工作組的認(rèn)為，這兩種熱電偶大多數(shù)時(shí)間都用于高溫。C、A型熱電偶屬于難溶金屬熱電偶，不用于氧化氣氛，因此使用時(shí)需要特殊保護(hù)。C、A型熱電偶在低溫時(shí)的允差太大，因此除極個(gè)別情況外，不會(huì)用它們測(cè)低溫；哪怕是連續(xù)測(cè)量情況，低溫下也僅用于監(jiān)測(cè)，無(wú)需達(dá)到很小的允差。因此WG5工作組就將允差簡(jiǎn)化了，不再在IEC 60584.1-2013中給出C、A型熱電偶的低溫允差。

3.3 修改K型熱電偶上限溫度

由1 370 ℃降低為1 300 ℃。實(shí)際上，K型熱電偶的應(yīng)用溫度最高值為1 260 ℃左右。由于N型熱電偶負(fù)極的熔點(diǎn)在1 320 ℃左右，因此，它的分度表上限溫度只能到1 300 ℃。一些專家認(rèn)為，K型熱電偶的分度表上限溫度比N型熱電偶高70 ℃，可能會(huì)使用戶感覺(jué)K型熱電偶更適合高溫。為避免誤解，將K型和N型熱電偶的分度表上限溫度統(tǒng)一，這也符合實(shí)際應(yīng)用情況。

3.4 為方便使用增加的內(nèi)容

①增加了表13 ITS-90固定點(diǎn)熱電偶電動(dòng)勢(shì)及賽貝克系數(shù)，列出在ITS-90定義固定點(diǎn)的熱電數(shù)據(jù)(電動(dòng)勢(shì)和塞貝克系數(shù))。在分度表中增加了每10 ℃間隔的塞貝克系數(shù)值。

②增加了附錄C：各種類型熱電偶的使用上限溫度和不同環(huán)境條件下的使用建議。使用時(shí)要注意表中推薦性語(yǔ)氣程度的不同，例如“適用于”“可用于”“宜”等?！把趸⑦€原、惰性、真空”四個(gè)詞的先后順序，表明優(yōu)先級(jí)不同。

4 對(duì)IEC版本中錯(cuò)誤的修正

新版標(biāo)準(zhǔn)在修訂過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)了IEC版本存在的幾處錯(cuò)誤。在保持等同采標(biāo)的前提下，對(duì)其進(jìn)行了編輯性修改。

①修改了2.1 Thermoelectric effect/Seebeck effect的定義。原定義為“production of an electromotive force(EMF)due to a temperature gradient along a conductor”，譯為“導(dǎo)體上因存在溫度梯度而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)”。這是“湯姆遜效應(yīng)”而非“塞貝克效應(yīng)”的定義，后者應(yīng)發(fā)生在兩種不同導(dǎo)電材料構(gòu)成的閉合回路中，而非一種導(dǎo)體中。因此參考GB/T 25475 溫度儀表術(shù)語(yǔ)，將定義修改為“在兩種不同導(dǎo)體構(gòu)成的閉合回路中，由于兩個(gè)接點(diǎn)的溫度不同而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)(electromotive force,EMF)的現(xiàn)象。

②附錄B中的反函數(shù)公式，對(duì)“t90”的注釋為符號(hào)“T”，現(xiàn)更正為“t90”。

③表C.2“ RP，SP，RN，SN，BP，BN”一欄中，第三行和第四行重復(fù)了，屬于編輯性錯(cuò)誤，刪除其中一行。

5 注釋的變化

除上述變化之外，為了便于國(guó)標(biāo)的使用，在等同采用IEC標(biāo)準(zhǔn)的原則下，增加和刪除了幾處注釋，具體如下。

①在表1中，保留了GB/T 16839.1-1997[7]中的注；根據(jù)中國(guó)的情況，對(duì)“字母標(biāo)志”、“銅鎳”、“鎳鋁”進(jìn)行了注釋，作為表1的腳注。腳注如下。

a熱電偶類型的字母標(biāo)志也稱分度號(hào)。

bJ、T和E型熱電偶的負(fù)極“銅鎳”也稱為“康銅”。

cK型熱電偶的負(fù)極也常用“鎳硅”，但一般不能與N型熱電偶的負(fù)極互換。

給出這三條注釋的理由如下。

我國(guó)從20世紀(jì)60年代初起，一直將熱電偶的字母代號(hào)稱為“分度號(hào)”。20世紀(jì)80年代等同采用IEC標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，為避免代表熱電偶類型的字母標(biāo)志被混淆為類似“產(chǎn)品型號(hào)”，加注說(shuō)明其是“分度號(hào)”。

對(duì)于熱電偶名稱，IEC是分別用正負(fù)極名義成分的元素名稱來(lái)命名的，國(guó)內(nèi)也基本如此。但J、T和E型的負(fù)極，國(guó)內(nèi)除稱為“銅鎳”外還常稱為“康銅”?？点~是“constantan”一詞的音譯，該詞在美國(guó)ASTM和ANSI標(biāo)準(zhǔn)中是常用的?！癱onstantan”原本是公司的商品名稱，在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)以及我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中不允許以商品名稱或品牌作為術(shù)語(yǔ)。但是為了避免與行業(yè)慣例沖突，國(guó)內(nèi)的各種術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)中，都把J、T和E型熱電偶的負(fù)極記為“銅鎳(康銅)”，因此在不違背基本原則的基礎(chǔ)上，加注進(jìn)行了說(shuō)明。

IEC把K型熱電偶負(fù)極名稱為鎳鋁。國(guó)際通用的K型熱電偶負(fù)極產(chǎn)品有鎳鋁合金和鎳硅合金兩類。大部分國(guó)產(chǎn)K型熱電偶負(fù)極的主要成分是鎳和硅，只有少量企業(yè)生產(chǎn)名義成分為鎳、鋁的K型負(fù)極，國(guó)內(nèi)進(jìn)口的K型熱電偶則兩種都有。因此，國(guó)內(nèi)K型熱電偶的負(fù)極為鎳硅居多。結(jié)合這種實(shí)際情況，同樣在不違背IEC命名原則的基礎(chǔ)上加注說(shuō)明。

②表C.2和C.3下方關(guān)于版權(quán)的聲明，其中的引用文件ASTM STP 470A有新版，因此對(duì)該版本的最新版本進(jìn)行了加注說(shuō)明。470A是最原始的版本，之后是470B，以及90溫標(biāo)實(shí)施后的最新版本：ASTM MNL-12 Manual on the Use of Thermocouples in Temperature Measurement，1993。標(biāo)準(zhǔn)參考文獻(xiàn)里列的則是470B。

③IEC引言中的腳注1、參考文獻(xiàn)中的腳注3和腳注4，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，沒(méi)有必要保留，作刪除處理。

6 標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的思考和建議

6.1 我國(guó)熱電偶標(biāo)準(zhǔn)化歷程

GB/T 16839標(biāo)準(zhǔn)的歷次發(fā)布，實(shí)際上代表了我國(guó)熱電偶產(chǎn)品的發(fā)展脈絡(luò)。20世紀(jì)80年代中期起，重慶儀表材料研究所帶領(lǐng)我國(guó)各家熱電偶絲材生產(chǎn)企業(yè)，就我國(guó)采用IEC的熱電偶分度表方面作了全面的攻關(guān)。1990年，國(guó)際溫標(biāo)(ITS-90)正式公布以后，熱電偶的電動(dòng)勢(shì)-溫度關(guān)系稍有變化，上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所預(yù)計(jì)到熱電偶分度表會(huì)有一些變動(dòng)，從1991年起就開(kāi)始積極準(zhǔn)備，并響應(yīng)國(guó)際溫度咨詢委員會(huì)(CCT)的要求，參加了對(duì)S型熱電偶在ITS-90的分度特性研究的國(guó)際合作。期間對(duì)國(guó)產(chǎn)S型熱電偶在ITS-90下0～960 ℃的分度特性作了大量測(cè)試，并提交了我國(guó)數(shù)據(jù)。最后在8個(gè)國(guó)家研究所的研究結(jié)果基礎(chǔ)上，導(dǎo)出了新的S型熱電偶的分度函數(shù)。而T、K、N、J型熱電偶新的函數(shù)是據(jù)S型熱電偶分度函數(shù)的變化，由NIST對(duì)原來(lái)的分度函數(shù)作數(shù)學(xué)修正而得出。其后，在IEC 60584進(jìn)行修訂時(shí)，沿用了這一研究成果，并在IEC 60584-1:1995的前言中說(shuō)明了這一情況。因此實(shí)際上該標(biāo)準(zhǔn)中公布的熱電偶新分度表，已經(jīng)反映了我國(guó)熱電偶的情況。

IEC 60584-1：1995發(fā)布時(shí)，我國(guó)認(rèn)為已經(jīng)完全有條件對(duì)其等同采用。GB/T 16839.1-1997很快便發(fā)布，確定了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)等同的一致性對(duì)應(yīng)關(guān)系，兩者在技術(shù)內(nèi)容上完全一致。此次對(duì)IEC 60584-1：2013的等同采用，也是建立在此基礎(chǔ)之上。

6.2 允差與準(zhǔn)確度

通常儀表按準(zhǔn)確度來(lái)劃分等級(jí)。熱電偶類產(chǎn)品不同，熱電偶傳感器按允差來(lái)劃分，帶熱電偶傳感器的顯示儀表、變送器則按準(zhǔn)確度來(lái)劃分。這牽涉到熱電偶允差的定義。熱電偶允差是指參考端溫度為0 ℃所測(cè)得值偏離熱電偶分度表的允許范圍。這與準(zhǔn)確度的定義不同：準(zhǔn)確度是被測(cè)量的測(cè)得值與其真值之間的一致程度(JJF 1001-2011 5.8/VIM 2.13)。簡(jiǎn)而言之，熱電偶允差針對(duì)測(cè)得值與分度表之間的偏離；準(zhǔn)確度是針對(duì)測(cè)得值與真值(ITS90)的偏離。

這提示我們分度表與t90真值之間實(shí)際存在偏差。當(dāng)然這個(gè)偏差遠(yuǎn)小于熱電偶的允差，通常當(dāng)這個(gè)偏差小于1/3允差時(shí)，就認(rèn)為可以忽略。

現(xiàn)在有些生產(chǎn)熱電偶的企業(yè)一味標(biāo)榜產(chǎn)品允差小，不僅要達(dá)到1級(jí)，還要達(dá)到0.5級(jí)甚至更小，沒(méi)有太大意義。越靠近分度表并不意味著越接近t90。這和要求產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)提升性能以達(dá)到更高的準(zhǔn)確度等級(jí)，是兩種概念。

同時(shí)要提醒智能溫度變送器的用戶，一味減小變送器的的量程,不一定能改善測(cè)量準(zhǔn)確度，還應(yīng)當(dāng)考慮熱電偶傳感器的因素。

6.3 常用熱電偶分度表的種類

自1977年IEC 60584-1統(tǒng)一7種有字母代號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶以來(lái)，世界各國(guó)的熱電偶都采用IEC標(biāo)準(zhǔn)，但是有些國(guó)家還保留了幾種與IEC的標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶接近、但略有不同的其他類型熱電偶。這些遺留類型的熱電偶到現(xiàn)在已經(jīng)很少見(jiàn)了。

到IEC 60584-1第三版時(shí)，有字母代號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶已經(jīng)擴(kuò)展到10種。雖然這10種熱電偶可以覆蓋工業(yè)自動(dòng)化的絕大部分應(yīng)用，但還有一些熱電偶常常被用到，這就是ASTM E1751給出的10種無(wú)字母代號(hào)熱電偶。IEC 對(duì)其中的2種制定了IEC 60460:2008 純金屬組合熱電偶分度表，我國(guó)已經(jīng)將其轉(zhuǎn)化為GB/T 30120-2013 純金屬組合熱電偶分度表。ASTM E1751中剩余的8種熱電偶，其中7種由GB/T 30090-2013 無(wú)字母代號(hào)熱電偶分度表予以轉(zhuǎn)化，唯一未包括在GB/T 30090中的是D型熱電偶。因?yàn)閲?guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)化通常在時(shí)間上有所滯后。這樣GB/T 16839.1、GB/T 30120和GB/T 30090 3個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)共提供了19種常用熱電偶的分度表，可以滿足我國(guó)企業(yè)在工業(yè)生產(chǎn)和技術(shù)引進(jìn)中的大部分需要。

7 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)新版GB/T 16839.1修訂的解讀以及相關(guān)國(guó)際、國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化歷史的介紹，有助于熱電偶相關(guān)廠家

和用戶加深對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)的理解，促進(jìn)熱電偶的生產(chǎn)、選型和使用。對(duì)重要標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行解讀和宣貫，是使標(biāo)準(zhǔn)的引領(lǐng)作用得到有效發(fā)揮、以標(biāo)準(zhǔn)推動(dòng)行業(yè)發(fā)展的良好渠道。