苏杏丽
pbcl2【摘 要】铠装热电偶是常用的温度仪表之一,其研究一直受到世界各国的重视.2016年,IEC对IEC 61515:1995《铠装热电偶电缆及铠装热电偶》进行了修订.为了更好地理解该标准,分别阐述了美国、日本和我国的铠装热电偶电缆及铠装热电偶标准体系.重点介绍了国际试验与材料协会(ASTM)标准.具体分析和比较了IEC 61515:2016标准与我国现行标准《铠装热电偶电缆和铠装热电偶》(GB/T 18404-2001)、《廉金属铠装热电偶电缆》(JB/T 8205-1999)、《工业铠装热电偶技术条件》(JB/T 5582-2014)的主要技术条件指标,并简要指出了IEC 61515:2016标准存在室温绝缘电阻过低等缺憾.IEC 61515:2016标准对于推动热电偶技术进步和提升我国热电偶行业的整体质量水平具有重要意义.%Mineral insulated metal sheathed thermocouple is one of the commonly used temperature instruments,and the research on that has been paid much attention all over the world.The standard of IEC 61515:1995 "Mineral Insulated Metal-sheathed Thermocouple Cables and Thermocouples" was revised in 2016 by IEC.To better understand this international stand
ard,the standard systems of mineral insulated metal sheathed thermocouple cables and thermocouples of the United States,Japan,and China are analyzed respectively.The ASTM standards are introduced emphatically,and then,the main technical specifications of IEC 61515:2016 and Chinese current standards GB/T 18404-2001,JB/T 8205-1999,and JB/T 5582-2014 are compared and analyzed.The shortcomings of IEC 61515:2016 about insulation resistance is too low under ambient temperature are introduced briefly.The IEC 61515:2016 standard is of great significance for promoting the progress of thermocouple technology and improving the overall quality level of China's thermocouple industry.
【期刊名称】《自动化仪表》
【年(卷),期】2017(038)008
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【总页数】5页(P68-72)
【关键词】温度仪表;铠装热电偶;金属保护套;绝缘材料;绝缘电阻
【作 者】苏杏丽
【作者单位】上海工业自动化仪表研究院有限公司,上海 200233
【正文语种】中 文
保温弯管
【中图分类】TH86;TP21
铠装热电偶具有反应速度快、耐腐蚀、稳定性好等特点，是常用的温度仪表之一。铠装热电偶电缆和铠装热电偶的制造一直受到世界各国的重视。美国、英国、德国、日本和我国等均制定有各自的铠装热电偶电缆及铠装热电偶标准体系。
随着科学技术、套管材料和绝缘材料的不断发展，铠装热电偶电缆和铠装热电偶的技术要求和验证试验等也发生了相应的变化。2016年4月，IEC 61515:2016“Mineral Insulated Metal Sheated Thermocouple Cables and Thermocouples”正式修订出版。本文在系统梳理各国铠装热电偶电缆及铠装热电偶标准体系的基础上，具体分析和比较了IEC 61515:2016标准与我国现行标准《铠装热电偶电缆和铠装热电偶》(GB/T 18404-2001)、《廉金属铠装热电偶电缆》(JB/T 8205-1999)、《工业铠装热电偶技术条件》(JB/T 5582-2
014)的主要技术条件指标。
1.1 美国标准
关于材料标准，不得不提著名的国际试验与材料协会(ASTM International)。ASTM成立于1898年，当时是American Society for Testing and Materials的缩写，其主要任务是制定材料、产品、系统和服务等的特性和性能标准、试验方法和程序标准，促进相关技术的发展和推广；2001年，ASTM更名为ASTM International。
在ASTM中，有一个专门负责温度测量的技术委员会，代号为E20。ASTM E20具有制定标准时间早、技术要求高、标准涉及范围广和测试方法全等特点。1964年，ASTM发布了ASTM E235 《核场合用K型铠装热电偶》标准；1977年，发布了ASTM E608 《廉金属铠装热电偶》标准；1996年，发布了ASTM E585《廉金属铠装热电偶电缆》标准。ASTM对这些标准进行了多次修订。ASTM标准是当前世界上内容最完整、技术要求最高的标准之一，具有很强的实用性和指导性。
ASTM E20.04是温度测量技术委员会下设的热电偶分技术委员会，它制定的标准不仅涉及
产品，还包括测试方法、产品零部件、产品使用等。ASTM E20.04制定的铠装热电偶相关标准简要分类介绍如下。
①产品技术条件类标准。ASTM E235-12《核或其他高度可靠应用的K型和N型铠装热电偶》标准[1]对K型和N型铠装热电偶的材料、制造、检验方法等作了规范，适用于高可靠性应用类型。ASTM E585-12《廉金属铠装热电偶电缆》标准[2]对廉金属铠装热电偶电缆的绝缘材料、套管、试验验证方法等作了要求。ASTM E608-13《廉金属铠装热电偶》标准[3]适用于工业通用的廉金属铠装热电偶。“ASTM E2181-11《贵金属铠装热电偶和铠装热电偶电缆》标准[4]规定了S型、R型和B型单支贵金属铠装热电偶电缆及铠装热电偶的材料、制造、尺寸、检验和试验要求。
②零部件技术条件类标准。ASTM E1129-15《热电偶接插件》标准[5]涵盖可分离单支圆形引脚的热电偶连接器。ASTM E1652-15《廉金属热电偶、铠装铂电阻和贵金属热电偶制造中使用的氧化镁和氧化铝粉末及可压碎绝缘子》标准[6]涵盖用于制造贵金属、廉金属铠装热电偶及铠装热电偶电缆和铠装铂电阻的零件或材料——氧化镁、氧化铝粉末和可压碎绝缘子的要求，包括绝缘材料的成分、绝缘子尺寸、密度和破裂模数、试验方法、储存和运
输要求等。ASTM E1684-15《微型热电偶接插件》标准[7]涵盖可分离单电路带扁平引脚的微型热电偶连接器。
③试验方法类标准。ASTM E780-17《铠装热电偶电缆和铠装热电偶的室温绝缘电阻试验方法》标准[8]对铠装热电偶电缆及铠装热电偶绝缘电阻的测量设备、测量程序和试样作了详细规定。ASTM E839-11(2016)《铠装热电偶和铠装热电偶电缆的试验方法》标准[9]没有给出产品要达到的技术指标，这些由其他ASTM标准提供。该标准仅提供各项技术要求试验的详细测试方法，以确定铠装热电偶和铠装热电偶电缆的特性。ASTM E2820-13《廉金属热电偶接插件热电动势特性评定的试验方法》标准[10]描述了E、J、K、N和T型热电偶连接器的热电动势测试方法。
④指南类标准。ASTM E1350-13《铠装热电偶安装前、安装后或使用中的整机组件和连接线测试指南》标准[11]为用户提供了铠装热电偶安装前、安装后或使用过程中测试铠装热电偶整个回路的方法。参照采用该标准的我国国家标准《热电偶现场试验方法》目前正在报批中，标准将适用范围扩大到所有种类的工业现场热电偶。ASTM E2846-11《热电偶验证指南》标准[12]描述了热电偶的验证测试方法，该标准对有效提升我国计量测试领域、热电偶制造和应用企业的试验室建设的整体水平具有非常实用的参考价值。
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1.2 其他国家标准
英国、德国曾有各自的铠装热电偶标准，如英国标准BS EN 61515、德国标准DIN EN 61515。自欧洲实施新的国际标准后，它们都已经转为直接采用IEC的标准。1982年，日本发布了JIS C1605-1982《铠装热电偶》标准；1995年，对该标准进行修订；2012年，再次确认该标准。事实上，目前日本标准的主要技术要求仍保持在20世纪80年代初期的技术水平。
1.3 IEC国际标准
1985年，IEC以IEC SC65B(秘书处)98号文提出了《廉金属矿物绝缘热电偶电缆和热电偶(草案)》。当时除美国、英国外，大多数国家的铠装热电偶产品技术水平很落后。因此，草案提出的技术要求不能被各国接受。标准经过艰苦的拉锯，直到1995年才发布大幅删改的IEC 61515:1995《矿物绝缘热电偶电缆和热电偶》标准。按照IEC的规则，1995年的标准早就应该修订了，但是鉴于人们对上次制定的艰难过程记忆犹新，没有专家愿意接手这个工作；直到2006年，IEC才启动修订任务，中间又经过曲折的过程，直到2016年才正式出版第2版。
2.1 IEC 61515:2016标准
2016年4月，IEC 61515:2016《铠装热电偶电缆和热电偶》标准[13]正式修订出版。IEC 61515:2016标准包括范围、引用标准、术语和定义、一般原则、铠装热电偶电缆和铠装热电偶的要求和验证试验、交付条件、包装、标志、证书、资料性附录(双支和三支铠装热电偶电缆和热电偶偶丝间距的替代配置、绝缘材料成分和工作温度上限)等章节。该标准规定了工业用单支、双支和三支铠装热电偶电缆及铠装热电偶的要求。此次修订增加了双支和三支产品规格，这在各国标准中是首次，大部分企业目前都将这种规格作为非标产品生产。
IEC 61515:2016与IEC 61515:1995的主要技术变化如下。
①对双支和三支类型进行了规范；对绝缘电阻的要求进行了修订，以便用户根据需要，选择最佳产品。
②扩展了新的套管材料。
③增加了测试项目、方法，以增强用户体验的友好性。
2.2 我国现行标准
我国现行的铠装热电偶电缆和铠装热电偶标准分别为《工业铠装热电偶技术条件》(JB/T 5582-2014)[14]、《廉金属铠装热电偶电缆》(JB/T 8205-1999)[15]和《铠装热电偶电缆和铠装热电偶》(GB/T 18404-2001)[16]。
1981年，我国制定了行业标准ZB Y027-81《铠装热电偶技术条件》。该标准后按新标准号体系重新编号，当前版本为JB/T 5582-2014《工业铠装热电偶技术条件》标准。我国自20世纪80年代起，就参与IEC SC65B/WG5温度工作组，全程参与两版IEC 61515的制定。虽然1985年版的草案中，我国有很多指标达不到要求，但是我国从那时起就着手技术攻关。1987年，我国制定了JB 8205系列铠装热电偶电缆标准，该标准当前的版本是JB/T 8205-1999 《廉金属铠装热电偶电缆》。2001年，制定了GB/T 18404-2001《铠装热电偶电缆和铠装热电偶》标准，该标准等同采用IEC 61515：1995。在这一版起草之初，由于IEC 61515:1995的技术要求比当时的JB/T 5582-1991和JB/T 8205-1999低，国内行业专家都犹豫是否要将IEC标准转化为国标，后考虑我国采用国际标准的政策和对标委会采标率的评价，我国仪表材料和温度仪表的标准化主管单位联合，将该IEC标准转成国标。该标准适用于由一对廉金属偶丝构成的一般工业用铠装热电偶电缆和铠装热电偶。
2.3 标准比较
IEC 61515:2016与GB/T 18404-2001的技术差别就是前文提到的IEC 61515:2016与IEC 61515:1995的差别，现对IEC 61515:2016和JB/T 8205、JB/T 5582-2014的主要技术条件指标进行比较。
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