二等標準熱電偶使用注意事項和處理措施

李洪衛等通過分析影響二等標準熱電偶熱電特性和使用壽命的因素，總結了二等標準熱電偶使用中應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、影響二等標準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
高溫條件下，二等標準熱電偶的電極表面被氧化，產生鉑和銠的氧化物，這樣的氧化物容易揮發，從而使電極成分發生改變，引起熱電勢漂移。

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

3、高溫下的電極晶粒長大
二等標準熱電偶若在超過極限溫度環境下長時間使用，會使晶粒長大，導致抗拉強度下降，同時也會增加晶粒邊界污染。使電極發生脆化而損壞。

4、使用環境對熱電極的沾污腐蝕
二等標準熱電偶與廉金屬、碳、硅等直接接觸，可造成污染。由于原子間的相互擴散作用，廉金屬原子易擴散到標準熱電偶的電極中去，形成低熔點的氧化物，造成熱電性能不穩定。若標準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，硫和碳易轉化為硅。當遇到一氧化碳時。硫和碳便形成SiC2蒸氣腐蝕金屬鉑，并形成鉑的硅化物，從而發生漂移。

5、熱應力和形變應力影響
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，容易產生熱內應力。加之在穿絕緣管時熱電極有一定彎曲，均易產生內應力。因此，要提高二等標準熱電偶的熱電性能以延長其使用壽命。除了提高冶煉技術，減少雜質影響和不均勻分布，抑制電極的氧化和揮發外，更要注重環境因素和內應力的影響



二、二等標準熱電偶使用中應注意的事項和處理措施
1、二等標準熱電偶應避免劇冷劇熱
將二等標準熱電偶直接從高溫狀態下取出空冷或水冷易形成冷劇，導致空氣中的慢淬火效應或水冷的快淬火效應而產生淬火應力。在檢定過程中，因升溫過快或突然將二等標準熱電偶放入高溫狀態下形成劇熱，導致金相組織恢復滯后而產生漂移。

2、二等標準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，造成抗拉強度下降，使電極發生機械損壞。

3、不能將二等標準熱電偶與廉金屬、碳、硅等直接接觸
因為Fe、Si、C等原子會擴散到二等標準熱電偶的熱電極內部，沾污電極，導致電極性能變化。

4、不能用沾有油污的手觸摸二等標準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，應將手洗凈或戴手套操作。

5、要用干凈的保護管保護二等標準熱電偶
不能直接將二等標準熱電偶與廉金屬熱電偶一起檢定，以防廉金屬元素的污染。 我們使用的二等標準熱電偶為云南昌暉儀表制造有限公司生產，產品出廠時配有一支500mm高純度石英管做保護管。

6、不能隨意更換二等標準熱電偶上的絕緣管
未經處理絕緣管中含有Fe、si、C等雜質，對電極有污染作用。若絕緣管斷裂，應更換干凈且經高溫焙燒去雜質處理的絕緣管。
二等標準熱電偶絕緣管去雜質處理：將絕緣管在強酸或王水中浸泡2h，去凈酸或王水 (王水對標準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準熱電偶
更換過絕緣管的二等標準熱電偶，應置于退火爐中，在1100度下退火2h，隨爐冷卻至室溫，再按檢定規程進行監督性校驗，滿足規程要求，便可繼續使用，否則應送計量部門重新檢定。

8、嚴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、絕緣管的正負極性要標明，嚴禁互換
未標明正負極的絕緣管嚴禁使用，防止純鉑極被銠污染；標準雙鉑銠熱電偶的絕緣管也建議標明正負極。因為正負極含量不同，應減少不應有的滲透影響。在檢定規程中此方面強調不夠，應引起注意。

10、貴金屬爐和廉金屬爐不應混用，防止交叉污染
有條件的單位應分開使用，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，應將此管抽出。

11、溫度場測試管、保護管、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、應注意標準熱電偶的運輸和保存
標準熱電偶應保存在長約1m的玻璃管中，盡量避免彎曲、折疊，減少應力影響。

13、不宜在還原氣體中使用標準熱電偶
如果需要使用，必須套對標準熱電偶有保護作用的保護管。保護管應清潔且對標準熱電偶無污染作用。

《二等標準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  呂麗紅  謝忠善