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計量論壇

標題: 標準鉑電阻廠家分享鋁點標準鉑電阻溫度計的研制 [打印本頁]

作者: yunrun 時間: 2016-12-7 22:28
標題: 標準鉑電阻廠家分享鋁點標準鉑電阻溫度計的研制
本帖最后由 yunrun 于 2016-12-7 22:31 編輯

云南昌暉儀表制造有限公司是我國溫度計量標準器-標準鉑電阻溫度計主要生產工廠，產品穩定性、可靠和精度指標達到國際領先水平。趙紹浪在本文介紹昌暉儀表生產的鋁點標準鉑電阻溫度計的研制過程。

1、鋁點標準鉑電阻溫度計結構特點 yunrun.com.cn/product/1166.html
鋁點標準鉑電阻溫度計分為鋁點一等標準鉑電阻溫度計和鋁點二等標準鉑電阻溫度計兩種，該溫度計感溫元件采用四端標準電阻器的形式，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人造石英玻璃，制成十字形，并帶有鋸齒口。螺旋狀高純度鉑絲盤繞在齒口間，抗震性大大增加，機械強度好。該石英膨脹系數小，又不產生污染鉑絲的有害氣體與雜質，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。

為了提高標準鉑電阻溫度計上限溫度，以便經鋁凝固點分度，鋁點標準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：鋁點標準鉑電阻溫度計鋅點以下溫度時不應低于鋅點標準鉑電阻溫度計各項技術指標；生產時，以探索研制工作基準及的0-660.323℃鋁點基準鉑電阻溫度計為目標，嚴格加工工藝；盡可能提高關鍵技術指標，特別是鋁點標準鉑電阻溫度計的穩定性，及WAl和Rtp的穩定性。為此，在制作時采用無應力結構，使得溫度變化時，感溫鉑絲伸縮自如，始終處于無應力狀態，元件的纏繞應均勻，制作精細。全部操作過程中鉑絲材料無絲毫劃傷。在鋁點標準鉑電阻溫度計密封前應在規定溫度下經一定時間烘烤，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、剩余碳氫化合物充分穩定。

制作鋁點標準鉑電阻溫度計的另一主要指標是引線間的雜散熱電勢，按照JJG 160-2007規程規定，雜散熱電勢應在鋅點下測定，而鋁點標準鉑電阻溫度計應在鋁凝固點下測定。雜散熱電勢主要來自元件與引線的焊點、過渡引線及外引線的不均勻性、工作時的溫差等。鋁點標準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，比鋅點提高了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，所以仍規定在鋁點檢測的雜散熱電勢指標與鋅點中測定時相同。

3、主要技術指標
①WGa≥1.11807；
②經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在水三相點溫度時的自熱效應＜2.5mk
⑥測鋁點前后的Rtp變化＜1.5mk

4、鋁點標準鉑電阻溫度計性能指標實測結果二等標準鉑電阻溫度計yunrun.com.cn/product/106.html
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路，水沸點及三相點瓶在各檢測點上重復性應符合規程的要求，新制鋁點標準鉑電阻溫度計經多次測試數據如下：
1、長期穩定性
長期穩定性參照規程的規定方法，鋁點標準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,測量結果列于表1。
表1

2、其他參數
絕緣電阻值已達規定的指標。Rtp值、自熱效應均由中國計量科學研究院測定，數據見表2。表2中，自熱效應為通過1mA電流時在水三相點處測得的溫升。雜散熱電勢是溫度計置于鋁凝固點時測得的。
表2

3、WAl值
鋁點標準鉑電阻溫度計使用上限為660.323。按ITS-90規定必須經鋁凝固點分度獲得WAl值后，方能計算出鋁點標準鉑電阻溫度計的a7、b7和c7數值。鋁點標準鉑電阻溫度計的WAl值由中國計量科學研究院測定，表3為100小時上限退火前后的WAl值。
表3

分析以上數據可見，鋁點標準鉑電阻溫度計的長期穩定性較好，以達到工作基準級要求。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，致使鋁點標準鉑電阻溫度計鉑引線與銅引線相接處離鋁凝固點爐口部太近之故。

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表2

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表1

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表3

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