二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶使用注意事項和處理措施

李洪衛(wèi)等通過分析影響二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶熱電特性和使用壽命的因素，總結(jié)了二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶使用中應(yīng)注意的事項和處理措施十三條，供廣大計量工作人員借鑒和參考。

一、影響二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶熱電特性和使用壽命的因素
1、熱電極的氧化和揮發(fā)
高溫條件下，二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的電極表面被氧化，產(chǎn)生鉑和銠的氧化物，這樣的氧化物容易揮發(fā)，從而使電極成分發(fā)生改變，引起熱電勢漂移。

2、雜質(zhì)含量和分布的影響
由于受化學(xué)提純和冶金技術(shù)的限制，熱電極中存在微量雜質(zhì)且雜質(zhì)分布不均勻，通過退火手段，可消除一定雜質(zhì)，改善雜質(zhì)分布和熱電性能。

3、高溫下的電極晶粒長大
二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶若在超過極限溫度環(huán)境下長時間使用，會使晶粒長大，導(dǎo)致抗拉強(qiáng)度下降，同時也會增加晶粒邊界污染。使電極發(fā)生脆化而損壞。

4、使用環(huán)境對熱電極的沾污腐蝕
二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶與廉金屬、碳、硅等直接接觸，可造成污染。由于原子間的相互擴(kuò)散作用，廉金屬原子易擴(kuò)散到標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的電極中去，形成低熔點(diǎn)的氧化物，造成熱電性能不穩(wěn)定。若標(biāo)準(zhǔn)熱電偶在還原性氣體中使用，這樣 的氣體中含有極少量的二氧化硅，硫和碳易轉(zhuǎn)化為硅。當(dāng)遇到一氧化碳時。硫和碳便形成SiC2蒸氣腐蝕金屬鉑，并形成鉑的硅化物，從而發(fā)生漂移。

5、熱應(yīng)力和形變應(yīng)力影響
由于在空氣退火中，加熱時熱電極徑向溫度受周圍空氣的影響不一致，容易產(chǎn)生熱內(nèi)應(yīng)力。加之在穿絕緣管時熱電極有一定彎曲，均易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。因此，要提高二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的熱電性能以延長其使用壽命。除了提高冶煉技術(shù)，減少雜質(zhì)影響和不均勻分布，抑制電極的氧化和揮發(fā)外，更要注重環(huán)境因素和內(nèi)應(yīng)力的影響



二、二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶使用中應(yīng)注意的事項和處理措施
1、二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶應(yīng)避免劇冷劇熱
將二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶直接從高溫狀態(tài)下取出空冷或水冷易形成冷劇，導(dǎo)致空氣中的慢淬火效應(yīng)或水冷的快淬火效應(yīng)而產(chǎn)生淬火應(yīng)力。在檢定過程中，因升溫過快或突然將二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶放入高溫狀態(tài)下形成劇熱，導(dǎo)致金相組織恢復(fù)滯后而產(chǎn)生漂移。

2、二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶不宜超過上限溫度 yunrun.com.cn/product/750.html
長時間使用超過上限溫度使用易形成高溫下的晶粒長大，造成抗拉強(qiáng)度下降，使電極發(fā)生機(jī)械損壞。

3、不能將二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶與廉金屬、碳、硅等直接接觸
因為Fe、Si、C等原子會擴(kuò)散到二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的熱電極內(nèi)部，沾污電極，導(dǎo)致電極性能變化。

4、不能用沾有油污的手觸摸二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的測量端等電極部分
油脂在一定溫度下會分解為碳和硫而污染電極，因此，應(yīng)將手洗凈或戴手套操作。

5、要用干凈的保護(hù)管保護(hù)二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶
不能直接將二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶與廉金屬熱電偶一起檢定，以防廉金屬元素的污染。 我們使用的二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶為云南昌暉儀表制造有限公司生產(chǎn)，產(chǎn)品出廠時配有一支500mm高純度石英管做保護(hù)管。

6、不能隨意更換二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶上的絕緣管
未經(jīng)處理絕緣管中含有Fe、si、C等雜質(zhì)，對電極有污染作用。若絕緣管斷裂，應(yīng)更換干凈且經(jīng)高溫焙燒去雜質(zhì)處理的絕緣管。
二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶絕緣管去雜質(zhì)處理：將絕緣管在強(qiáng)酸或王水中浸泡2h，去凈酸或王水 (王水對標(biāo)準(zhǔn)熱電偶電極有腐蝕作用，一定要去凈)。晾干后，在盡可能高的溫度下焙燒3h，陶瓷絕緣管焙燒溫度不得低于1300度，剛玉管絕緣管焙燒溫度不得低于1500度。

7、處理更換絕緣管后的二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶
更換過絕緣管的二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶，應(yīng)置于退火爐中，在1100度下退火2h，隨爐冷卻至室溫，再按檢定規(guī)程進(jìn)行監(jiān)督性校驗，滿足規(guī)程要求，便可繼續(xù)使用，否則應(yīng)送計量部門重新檢定。

8、嚴(yán)禁用廉金屬絲捆扎檢定貴金屬熱電偶
貴金屬熱電偶的捆扎用0.5mm鉑銠絲或純鉑絲，而捆頭絲 (捆測量端) 用0.28mm純鉑絲：不建議用鉑銠絲作捆頭絲，以減輕不必要的銠元素影響。

9、絕緣管的正負(fù)極性要標(biāo)明，嚴(yán)禁互換
未標(biāo)明正負(fù)極的絕緣管嚴(yán)禁使用，防止純鉑極被銠污染；標(biāo)準(zhǔn)雙鉑銠熱電偶的絕緣管也建議標(biāo)明正負(fù)極。因為正負(fù)極含量不同，應(yīng)減少不應(yīng)有的滲透影響。在檢定規(guī)程中此方面強(qiáng)調(diào)不夠，應(yīng)引起注意。

10、貴金屬爐和廉金屬爐不應(yīng)混用，防止交叉污染
有條件的單位應(yīng)分開使用，沒有條件的單位，可在廉金屬檢定爐中加一根長約600mm、直徑約16mm的瓷管或剛玉管，用以檢定貴金屬熱電偶。在檢定廉金屬熱電偶時，應(yīng)將此管抽出。

11、溫度場測試管、保護(hù)管、耐火材料等不能在貴、廉檢定爐中混用
在廉金屬爐中使用過的測試管、保護(hù)管、耐火材料等不能在貴金屬爐中使用，以防廉金屬的污染。

12、應(yīng)注意標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的運(yùn)輸和保存
標(biāo)準(zhǔn)熱電偶應(yīng)保存在長約1m的玻璃管中，盡量避免彎曲、折疊，減少應(yīng)力影響。

13、不宜在還原氣體中使用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶
如果需要使用，必須套對標(biāo)準(zhǔn)熱電偶有保護(hù)作用的保護(hù)管。保護(hù)管應(yīng)清潔且對標(biāo)準(zhǔn)熱電偶無污染作用。

《二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶使用注意事項和處理措施》文章作者：湖北省計量測試研究院  李洪衛(wèi)  呂麗紅  謝忠善