1、鋁點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
鋁點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計分為鋁點(diǎn)一等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計和鋁點(diǎn)二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計兩種，該溫度計感溫元件采用四端標(biāo)準(zhǔn)電阻器的形式，便于消除引線電阻對測量值的影響。溫度計的元件骨架采用高純?nèi)嗽焓⒉ＡВ瞥墒中危в袖忼X口。螺旋狀高純度鉑絲盤繞在齒口間，抗震性大大增加，機(jī)械強(qiáng)度好。該石英膨脹系數(shù)小，又不產(chǎn)生污染鉑絲的有害氣體與雜質(zhì)，且絕緣電阻高而無磁性。鑒于石英材料還有氣密性號又耐高溫，故選為溫度計外套管材料。
為了提高標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計上限溫度，以便經(jīng)鋁凝固點(diǎn)分度，鋁點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計長度加長，但過長又會加長貴金屬鉑引線，故長度定為520mm-550mm。外徑仍為Ф7±0.6mm，因此不影響客戶原檢定設(shè)備的使用。
為盡量減少熱輻射影響，感溫元件上部的外套管部分做了噴砂處理，四根鉑引線外接四條紫銅引線。
2、主要工藝
對元件工藝考慮的原則是：鋁點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計鋅點(diǎn)以下溫度時不應(yīng)低于鋅點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計各項技術(shù)指標(biāo)；生產(chǎn)時，以探索研制工作基準(zhǔn)及的0-660.323℃鋁點(diǎn)基準(zhǔn)鉑電阻溫度計為目標(biāo)，嚴(yán)格加工工藝；盡可能提高關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，特別是鋁點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計的穩(wěn)定性，及WAl和Rtp的穩(wěn)定性。為此，在制作時采用無應(yīng)力結(jié)構(gòu)，使得溫度變化時，感溫鉑絲伸縮自如，始終處于無應(yīng)力狀態(tài)，元件的纏繞應(yīng)均勻，制作精細(xì)。全部操作過程中鉑絲材料無絲毫劃傷。在鋁點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計密封前應(yīng)在規(guī)定溫度下經(jīng)一定時間烘烤，并用于干燥的含氧氣體沖洗，最后充以一定比例含氧干燥氦氣，以確保感溫元件鉑材料中的堿金屬、剩余碳?xì)浠衔锍浞址€(wěn)定。
制作鋁點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計的另一主要指標(biāo)是引線間的雜散熱電勢，按照JJG 160-2007規(guī)程規(guī)定，雜散熱電勢應(yīng)在鋅點(diǎn)下測定，而鋁點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計應(yīng)在鋁凝固點(diǎn)下測定。雜散熱電勢主要來自元件與引線的焊點(diǎn)、過渡引線及外引線的不均勻性、工作時的溫差等。鋁點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計元件鉑絲直徑Ф0.07mm與Ф0.3mm過渡引線焊接后置于鋁點(diǎn)，比鋅點(diǎn)提高了240℃，無疑將增大雜散熱電勢。但如果放寬要求，使用時必然造成示值漂移，所以仍規(guī)定在鋁點(diǎn)檢測的雜散熱電勢指標(biāo)與鋅點(diǎn)中測定時相同。
3、主要技術(shù)指標(biāo)
①WGa≥1.11807；
②經(jīng)100小時上限溫度退火前后，WAl變化＜15mk，Rtp變化＜6mk，WZn變化＜12mk；
③在鋁凝固點(diǎn)測得的雜散電勢＜0.8μV；
④室溫下絕緣電阻＞200MΩ，高溫下絕緣電阻＞80MΩ；
⑤在水三相點(diǎn)溫度時的自熱效應(yīng)＜2.5mk
⑥測鋁點(diǎn)前后的Rtp變化＜1.5mk
4、鋁點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計性能指標(biāo)實測結(jié)果
選用的測試儀器為XQJ6測溫電橋及配套的光電放大檢流計，電橋引用更正值后的相對誤差不大于1×10-6。檢定裝置中的鋅凝固點(diǎn)路，水沸點(diǎn)及三相點(diǎn)瓶在各檢測點(diǎn)上重復(fù)性應(yīng)符合規(guī)程的要求，新制鋁點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計經(jīng)多次測試數(shù)據(jù)如下：
①長期穩(wěn)定性
長期穩(wěn)定性參照規(guī)程的規(guī)定方法，鋁點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計測定了WZn和Rtp后，在上限溫度退火100小時再次測量WZn和Rtp，測量結(jié)果列于表1。
表1
②其他參數(shù)
絕緣電阻值已達(dá)規(guī)定的指標(biāo)。Rtp值、自熱效應(yīng)均由中國計量科學(xué)研究院測定，數(shù)據(jù)見表2。表2中，自熱效應(yīng)為通過1mA電流時在水三相點(diǎn)處測得的溫升。雜散熱電勢是溫度計置于鋁凝固點(diǎn)時測得的。
表2
③WAl值
鋁點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計使用上限為660.323。按ITS-90規(guī)定必須經(jīng)鋁凝固點(diǎn)分度獲得WAl值后，方能計算出鋁點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計的a7、b7和c7數(shù)值。鋁點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計的WAl值由中國計量科學(xué)研究院測定，表3為100小時上限退火前后的WAl值。
表3
分析以上數(shù)據(jù)可見，鋁點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計的長期穩(wěn)定性較好，以達(dá)到工作基準(zhǔn)級要求。雜散熱電勢值偏大，云南昌暉儀表制造有限公司分析可能是溫度計長度不夠，致使鋁點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計鉑引線與銅引線相接處離鋁凝固點(diǎn)爐口部太近之故。
《鋁點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計的研制》作者趙紹浪、王安莉，作者為國際上標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計生產(chǎn)核心工藝技術(shù)掌握者，是該領(lǐng)域為數(shù)不多的技術(shù)專家。
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