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泰沣仪表介绍提高热电偶测量精度的*新方法

发布时间：2015-08-03

      在温度测量领域，热电偶传感器因其种类繁多，结构多样，测量范围宽泛，在工程测温上使用极为广泛，那么如何提高热电偶的质量和技术水平呢？泰沣仪表介绍提高热电偶测量精度的*新方法。
      铂铑10-铂热电偶（单铂铑热电偶）以其使用温度高、稳定性好，在IPTS-68温标中把它确定为温标的内插仪器。随着科学技术的进步，人们发现由于内在缺陷，铂铑10-铂热电偶的测量精度不能超过±0.2℃，并且偏离热力学温度也比较大，因此在新温ITS-90中，铂铑10-铂热电偶不再是温标的内插仪器。但是热电偶在测温领域中的发展并没有因此而停止，近年来，在热工领域，对热电偶新材料和新结构的研究更加深入，并取得了可喜的进展，这里，泰沣仪表介绍提高热电偶测量精度的*新方法。
      在人们开始对铂铑10-铂热电偶进行研究时就发现，在实际应用中铂铑10-铂热电偶测量温度值与温差热电势的关系不是单一的函数关系，而与热电偶丝所处环境的温度梯度有关。换句话说，如果将热电偶的测温端和参考端都放在恒温器中，改变热电偶测温端和参考端之间温场的分布，测量所得到的温差热电势也随之改变。我们把这种现象叫做热电偶的不均匀现象。产生这种现象的原因主要有两个，一是热电偶丝材存在着应力，应力使得热电偶丝材金属的热电特性改变，通过足够时间的退火可以消除此项的影响；二是热电偶丝材成分的不均匀。那么，如何解决这些问题呢？泰沣仪表介绍提高热电偶测量精度的*新方法。其实，热电偶丝材成分不均匀这个问题是在热电偶丝材的制造过程中产生的，因为多数热电偶的材料是采用合金材料，在材料的熔炼配置过程中，很难使得生产出来的热电偶丝每一段的成分都一样，并且在制造成型后，更无法改变它的成分的均匀性。如何从根本上解决热电偶不均匀性带来问题呢？泰沣仪表介绍提高热电偶测量精度的*新方法，就是必须从热电偶的材料入手，目前，国内外都着手研究使用纯金属材料来制作热电偶。因为纯金属制成的热电偶材料可从根本上解决因材料不均匀而引起的热电偶不均匀问题。现在，金/铂热电偶、铂/钯热电偶是各国研究的热点。
      除了在热电偶材料上改进外，对热电偶的传统结构也是不是可以进行进一步的改进呢？这里，泰沣仪表介绍提高热电偶测量精度的*新方法。传统的热电偶在结构上将热电偶电极的两种金属材料直接焊接在一起而构成测温端，使用双孔绝缘管（通常为氧化铝）将其隔离，人们发现在将热电偶放入较高温度时，由于构成热电偶两极的金属材料的热膨胀系数不同，而双孔绝缘管又将热电偶两极卡住，这样使得热电偶的测温端产生了机械应力，这些机构应力势必产生附加热电势。为了消除机械应力的影响，人们在热电偶的测温端做了改进，在热电偶的测温端不将正负电极直接焊接上，而用应力消除圈将热电偶的正负电极连接起来，这样在热电偶测温时由其两极金属材料的热膨胀系数差异而产生的机械应力就可得到基本消除。
      （淮安泰沣自动化仪表有限公司撰稿）

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