EN 605841热电偶第 1 部分EMF 规格和公差中文版.docx
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EN605841热电偶第1部分EMF规格和公差中文版
EN
英国标准
EN60584-1
ICS17.200.20
代替EN60584-1:
1995和EN60584-2:
1993
热电偶—第1部分：
EMF规格和公差
Thermocouples-Part1:
EMFspecificationsandtolerances
（IEC60584-1:
2013）
英国标准
英国标准
热电偶—第1部分：
EMF规格和公差
Thermocouples-Part1:
EMFspecificationsandtolerances
（IEC60584-1:
2013）
2017年2月
欧洲标准EN60584-1
2013年12月
ICS17.200.20代替EN60584-1:
1995和EN60584-2:
1993
中文版
热电偶—第一部分：
EMF规格和公差
（IEC60584-1:
2013）
本欧洲标准由CENELEC（欧洲电工标准化委员会）于2013年10月2日批准通过。
CENELEC（欧洲电工标准化委员会）成员必须遵守CEN/CENELEC的内部规定，它规定了授予本欧洲标准与国家标准同等地位而不对其做出任何更改的条件。
关于此类国家标准的最新清单以及参考文献，可向CEN-CENELEC管理中心或任何CENELEC成员函索。
本欧洲标准现有三种官方版本（英语、法语和德语）。
由CENELEC成员负责翻译为本国语言并已正式通知CEN-CENELEC管理中心的任何其他版本具有与官方版本同等的地位。
CENELEC成员指的是奥地利、比利时、保加利亚、塞浦路斯、捷克共和国、丹麦、爱沙尼亚、芬兰、前南斯拉夫马其顿共和国、法国、德国、希腊、匈牙利、冰岛、爱尔兰、意大利、拉脱维亚、立陶宛、卢森堡、马耳他、荷兰、挪威、波兰、葡萄牙、罗马尼亚、斯洛伐克、斯洛文尼亚、西班牙、瑞典、瑞士、土耳其以及英国的国家电工委员会。
CENELEC
欧洲标准化委员会
管理中心：
AvenueMarnix17,B-1000布鲁塞尔
©2013CENELEC—CENELEC成员保留在世界范围内以任何形式及通过任何方式进行使用的权利。
参考号EN60584-1:
2013E
页码
表
前言
由IECTC65（工业过程测量、控制和自动化）SC65B（测控装置）部门编制的未来第3版IEC60584-1文件65B/873/FDIS的内容已递交IEC-CENELEC平行投票且已通过CENELEC批准并作为标准EN60584-1:
2013颁布实施。
以下为固定日期：
•通过出版同等国家标准或以背书形式在国家级下执行本文件的最迟日期（dop）2014-07-02
•撤销与本文件相冲突的国家标准的最新日期（dow）2016-10-02
本文件代替EN60584-1:
1995和EN60584-2:
1993。
EN60584-1:
2013包括下列与EN60584-1:
1995和EN60584-2:
1993相关的重要技术变更：
a）EN60584-1:
1995和EN60584-2:
1993合二为一；
b）本标准现直接以将热电偶EMF表示为温度函数的参考多项式为依据。
附录A列出了由多项式推导得出的表格；
c）附录B列出了以温度为变量的EMF函数的逆多项式，其中不包含反函数表；
d）与K型热电偶EMF相关的多项式温度函数最高温度为1300°C；
e）温度每变化10°C均可得出塞贝克系数值；
f）ITS-90固定点处可得出热电数据（EMF和塞贝克系数）；
g）附录C列出了有关各类型热电偶上限温度以及适用环境条件的部分导引。
注意本文件的某些内容可能涉及专利权。
CENELEC【和/或CEN】不负责鉴定任何或所有此类专利权。
背书注意事项
国际标准IEC60584-1:
2013的正文已被CENELEC批准为欧洲标准，并且未经任何修正。
在官方版本中，在参考文献类目下，所应用的标准项下需增补以下标注：
IEC60584-1:
1995注统称为EN60584-1:
1995（未经修改）。
IEC60584-2:
1982注统称为EN60584-2:
1993（未经修改）。
IEC60584-3:
2007注统称为EN60584-3:
2008（未经修改）。
IEC61515注统称为EN61515。
国际电工委员会
热电偶—第一部分：
EMF规格和公差
前言
1）国际电工委员会（IEC）是由所有国家电工委员会（IEC国家委员会）构成的国际标准化组织。
IEC旨在促进电子电器领域所有标准化问题的国际合作。
鉴于此，除其他活动外，IEC还出版国际标准、技术规范、技术报告、公共可用规范（PAS）和指南（以下简称为“IEC出版物”）。
出版物的编制工作委托技术委员会进行；凡是对所涉及的专题感兴趣的IEC国家委员会均可参与编制工作。
与IEC保持联系的国际性的、政府与非政府组织也可参与编制工作。
IEC与国际标准化组织（ISO）将围绕共同达成的协议开展紧密合作。
2）IEC对于技术问题的正式决议或协议都尽可能地反映国际上对相关主题的一致意见，因为各个技术委员会中都有来自所有与之有权益关系的国家委员会的代表。
3）IEC出版物采用国际上通用的推荐形式，在这个意义上为各国家委员会所认可。
IEC已做出一切努力以确保IEC出版物技术内容的准确性，但IEC不对其使用方式或终端用户的任何误解承担责任。
4）为了促进国际间的统一，各国的IEC国家委员会许诺在本国出版物和区域性出版物的最大允许范围内采用IEC出版物。
如果IEC出版物和相应的国家或区域性出版物之间存在任何分歧，则应在后者中清楚地指出这些分歧。
5）IEC自身不提供任何一致性证明。
独立认证机构提供一致性评估服务，在有些区域还提供IEC一致性标志。
IEC对独立认证机构提供的任何服务均不承担责任。
6）所有用户应当确保他们持有此出版物的最新版本。
7）如果由于对本IEC出版物或任何其他IEC出版物的出版、使用或信赖而造成任何人身伤害、财产损坏或任何性质的其他损坏，（无论直接还是间接的），或者任何花费（包括法律费用）和支出，IEC或其董事、职员、雇员或代理人（包括各专家及其技术委员会和IEC国家委员会的成员）将不承担任何责任。
8）注意本出版物中引用的规范性引用文件。
如要正确使用此出版物，则必须使用相关参考出版物。
9）注意本IEC出版物的某些部分可能涉及专利权。
IEC对鉴定任何或所有此类专利权不承担任何责任。
国际标准IEC60584-1由IEC技术委员会工业过程测量、控制与自动化的下属委员会65B测控装置编制。
1995年出版的第二版已经作废，由第三版代替，其中包括技术修订。
该版本包括对先前版本的重要技术变更。
a）IEC60584-1:
1995和IEC60584-2:
1982合二为一；
b）本标准现直接以将热电偶EMF表示为温度函数的参考多项式为依据。
附录A列出了由多项式推导得出的表格；
c）附录B列出了以温度为变量的EMF函数的逆多项式，其中不包含反函数表；
d）与K型热电偶EMF相关的多项式温度函数最高温度为1300°C；
e）温度每变化10°C均可得出塞贝克系数值；
f）ITS-90固定点处可得出热电数据（EMF和塞贝克系数）；
g）附录C列出了有关各类型热电偶上限温度以及适用环境条件的部分导引。
本标准的正文基于以下文件：
FDIS
表决报告
65B/873/FDIS
65B/888/RVD
在上表指出的表决报告中，可找到所有与本标准批准表决相关的信息。
本出版物根据ISO/IEC指令的第2部分起草。
在总标题热电偶下，IEC60584系列标准所有组成部分列表可在IEC网站上找到。
委员会已决定本出版物的内容将保持不变直至与具体出版物相关联数据内的IEC网站“http:
//webstore.iec.ch上显示稳定性日期。
在此日期，出版物将被
再次确认，
撤销，
由修订版取代，或
修改。
简介
依据国际温标1990（ITS-90），本国际标准将指定型号热电偶所产生的电动势（以下简称EMF）与温度相互关联。
本标准的前版（IEC60584-1:
19951）使用了R、S、B、J、T、E、K和N型热电偶的参考多项式。
参考多项式最初由美国国家的标准技术研究所编制并于1993年刊发在NIST专著175上。
本版本的重大修订之处在于对C型和A型两种指定型号的钨铼热电偶进行了标准化。
这两种热电偶已长时间应用于工业领域。
C型和A型热电偶的温度和EMF关系分别刊发在标准ASTME230/E230-M12和GOSTR8.585-2001内。
本版本合并了前版IEC60584系列、IEC60584-1:
1995（参考表）和IEC60584-2:
1982（公差）的内容，并代替了这两项标准。
IEC60584-3:
2007仍有效。
1见参考文献。
热电偶—第一部分：
EMF规格和公差
1范围
IEC60584在本部分规定了指定型号热电偶（R、S、B、J、T、E、K、N、C和A型）的参考函数和公差。
依据国际温标1990（符号t90），温度单位为摄氏度（℃），EMF（符号E）单位为微伏。
参考函数为多项式，其将EMF表示为E（单位µV），是热电偶参考结为0°C时温度t90（单位°C）的变量。
附录A列出了温度间隔为1°C时EMF的数值。
为了便于计算温度，附录B给出了反函数，该函数将温度作为规定精度范围内EMF的函数。
本国际标准规定了依照本标准生产的热电偶的公差。
所示数值为由线缆所制热电偶的公差数值，线缆直径通常介于0,13mm和3,2mm之间，此公差数值一旦交付用户使用，则不得校准改动。
附录C就热电偶温度范围和环境条件的选择提供了指示。
2术语和定义
以下术语和定义适用于本文件。
2.1
热电效应
塞贝克效应thermoelectriceffectSeebeckeffect
导体上因温度差异导致电动势（EMF）的形成
2.2
热电偶的塞贝克效应Seebeckcoefficientofathermocouple
单位温度变化时热电偶组合EMF的变化，是EMF相对于温度的一阶导数。
词条注释1：
塞贝克效应dE/dt90的单位为µV/°C。
2.3
热电偶thermocouple
一端相互连接并通过热电效应构成一组排列的两个导质材质的导体，可用于温度测量
2.4
测量结measuringjunction
受待测温度影响而形成的热电偶结
2.5
参考结referencejunction
已知（参考）温度时形成的热电偶结
词条注释1：
对于本标准的指定EMF，参考温度为0°C。
2.6
公差tolerance
与本标准内EMF规格的最大初始允许偏差
词条注释1：
公差表示为摄氏温度（°C）。
3热电偶命名
通过导体材质识别热电偶时，应先列出正极导体，由此可得出：
正极导体和负极导体。
当测量结温度高于参考结时，与另一导体正极电位接触的导体为正极导体。
表1列出了与本标准内指定EMF相匹配的热电偶型号。
表格内的符号标识可确定表2至表11内的EMF温度参考函数。
这些标识可能适用于满足第5条所述规定公差范围内相关函数的任意热电偶，无论其材质构成。
即便满足本条款所述的合金规范也无法保证满足本标准所述的EMF-温度关系。
表1—热电偶型号
符号标识
元素及标准合金构成（按比重）
正极导体
负极导体
R
铂–13%铑
铂
S
铂–10%铑
铂
B
铂–30%铑
铂–6%铑
J
铁
铜–镍
T
铜
铜–镍
E
镍–铬
铜–镍
K
镍–铬
镍–铝
N
镍–铬–硅
镍–硅
C
钨–5%铼
钨–26%铼
A
钨–5%铼
钨–20%铼
注：
–除N型热电偶外，标准合金成分尚未被确定为基本金属热电偶合金，但值得注意的是，合金成分对于正负极导体的结合并非如此苛刻。
尤其是当J、E和T型热电偶的负极导体通常并不具备互换性时。
同样，C型和A型热电偶的负极导体也无需具备互换性。
–为了获得良好的稳定性和抗氧化性等期望性能，建议N型热电偶采用以下成分（总重百分比）。
正极导体（Nicrosil）：
13,7%-14,7%Cr%、1,2-1,6%Si，≤0,15%Fe、≤0,05%C、≤0,01%Mg、同等量Ni。
负极导体（Nisil）：
≤0,02%Cr、4,2%-4,6%Si、≤0,15%Fe、≤0,05%C、0,05%-0,2%Mg、同等量Ni。
4EMF–温度参考函数
本标准所述温度-EMF关系由参考函数确定，该函数设定EMF（E/μV）为温度（t90/°C）的函数，其中参考温度为0°C。
除温度介于0°C-1300°C的K型热电偶外，各型热电偶的多项式形式参考函数可由以下公式得出。
其中
EEMF，单位：
微伏（μV）；
t90ITS-90温度，单位：
摄氏度（°C）；
ai多项式ith系数；
n多项式序列数。
ai和n的值取决于热电偶型号和温度范围。
表2至表11列出了热电偶的型号和温度范围。
对于温度介于0°C-1300°C的K型热电偶，参考函数由以下公式定义。
其中
EEMF，单位：
微伏（μV）；
t90ITS-90温度，单位：
摄氏度（°C）；
ai多项式ith系数；
n多项式序列数。
c0,c1表8给定的常数。
附录A以1°C为温度间隔单位将EMF数值制成表格。
附录A给定了规定精度范围内EMF与温度相关联的反函数。
注1视可用处理能力而定，使用这些多项式进行计算时可能出现舍入误差。
使用巢套乘法可避免出现误差。
因此，得出乘积ant，加上a（n-1），再乘以t的积，整个系列循环一遍，最终乘以a0可得出结果。
表2–R型热电偶参考函数
多项式系数
温度范围
–50°C至1064,18°C（n=9）
1064,18°C至1664,5°C（n=5）
1664,5°C至1768,1°C（n=4）
a0
0,00000000000x100
2,95157925316x103
1,52232118209x105
a1
5,28961729765x100
-2,52061251332x100
-2,68819888545x102
a2
1,39166589782x10-2
1,59564501865x10–2
1,71280280471x10–1
a3
-2,38855693017x10–5
-7,64085947576x10–6
-3,45895706453x10–5
a4
3,56916001063x10–8
2,05305291024x10–9
-9,34633971046x10–12
a5
-4,62347666298x10–11
-2,93359668173x10–13
-
a6
5,00777441034x10–14
-
-
a7
-3,73105886191x10–17
-
-
a8
1,57716482367x10–20
-
-
a9
-2,81038625251x10–24
-
-
表3–S型热电偶参考函数
多项式系数
温度范围
–50°C至1064,18°C（n=8）
1064,18°C至1664,5°C（n=4）
1664,5°C至1768,1°C（n=4）
a0
0,00000000000×100
1,32900444085×103
1,46628232636×105
a1
5,40313308631×100
3,34509311344×100
–2,58430516752×102
a2
1,25934289740×10–2
6,54805192818×10–3
1,63693574641×10–1
a3
–2,32477968689×10–5
–1,64856259209×10–6
–3,30439046987×10–5
a4
3,22028823036×10–8
1,29989605174×10–11
–9,43223690612×10–12
a5
–3,31465196389×10–11
-
-
a6
2,55744251786×10–14
-
-
a7
–1,25068871393×10–17
-
-
a8
2,71443176145×10–21
-
-
表4–B型热电偶参考函数
多项式系数
温度范围
0°C至630,615°C（n=6）
630,615°C至1820°C（n=8）
a0
0,00000000000×100
–3,8938168621×103
a1
–2,4650818346×10–1
2,8571747470×101
a2
5,9040421171×10–3
–8,4885104785×10–2
a3
–1,3257931636×10–6
1,5785280164×10–4
a4
1,5668291901×10–9
–1,6835344864×10–7
a5
–1,6944529240×10–12
1,1109794013×10–10
a6
6,2990347094×10–16
–4,4515431033×10–14
a7
-
9,8975640821×10–18
a8
-
–9,3791330289×10–22
表5–J型热电偶参考函数
多项式系数
温度范围
–210°C至760°C（n=8）
760°C至1200°C（n=5）
a0
0,0000000000×100
2,9645625681×105
a1
5,0381187815×101
–1,4976127786×103
a2
3,0475836930×10–2
3,1787103924×100
a3
–8,5681065720×10–5
–3,1847686701×10–3
a4
1,3228195295×10–7
1,5720819004×10–6
a5
–1,7052958337×10–10
–3,0691369056×10–10
a6
2,0948090697×10–13
-
a7
–1,2538395336×10–16
-
a8
1,5631725697×10–20
-
J型（表5）给定函数内的温度最大值可达到1200°C；但值得注意的是，当J型热电偶使用温度超过760°C时，不足760°C部分的性能可能无法满足规定公差范围内函数的下限值。
表6–T型热电偶参考函数
多项式系数
温度范围
–270°C至0°C（n=14）
0°C至400°C（n=8）
a0
0,0000000000×100
0,0000000000×100
a1
3,8748106364×101
3,8748106364×101
a2
4,4194434347×10–2
3,3292227880×10–2
a3
1,1844323105×10–4
2,0618243404×10–4
a4
2,0032973554×10–5
–2,1882256846×10–6
a5
9,0138019559×10–7
1,0996880928×10–8
a6
2,2651156593×10–8
–3,0815758772×10–11
a7
3,6071154205×10–10
4,5479135290×10–14
a8
3,8493939883×10–12
–2,7512901673×10–17
a9
2,8213521925×10–14
-
a10
1,4251594779×10–16
-
a11
4,8768662286×10–19
-
a12
1,0795539270×10–21
-
a13
1,3945027062×10–24
-
a14
7,9795153927×10–28
-
表7–E型热电偶参考函数
多项式系数
温度范围
–270°C至0°C（n=13）
0°C至1000°C（n=10）
a0
0,0000000000×100
0,0000000000×100
a1
5,8665508708×101
5,8665508710×101
a2
4,5410977124×10–2
4,5032275582×10–2
a3
–7,7998048686×10–4
2,890840721
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