赵绍浪:铝点标准铂电阻温度计的研制
2023年01月25日 10:15:06
来源：云南昌晖仪表制造有限公司 >> 进入该公司展台
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云南昌晖仪表制造有限公司是我国温度计量标准器-标准铂电阻温度计主要生产工厂，产品稳定性、可靠和精度指标达到水平。赵绍浪在本文介绍昌晖仪表生产的铝点标准铂电阻温度计的研制过程。
1、铝点标准铂电阻温度计结构特点铝点标准铂电阻温度计分为铝点一等标准铂电阻温度计和两种，该温度计感温元件采用四端标准电阻器的形式，便于消除引线电阻对测量值的影响。温度计的元件骨架采用高纯人造石英玻璃，制成十字形，并带有锯齿口。螺旋状高纯度铂丝盘绕在齿口间，抗震性大大增加，机械强度好。该石英膨胀系数小，又不产生污染铂丝的有害气体与杂质，且绝缘电阻高而无磁性。鉴于石英材料还有气密性号又耐高温，故选为温度计外套管材料。
为了提高标准铂电阻温度计上限温度，以便经铝凝固点分度，铝点标准铂电阻温度计长度加长，但过长又会加长贵金属铂引线，故长度定为520mm-550mm。外径仍为Ф7±0.6mm，因此不影响客户原检定设备的使用。
为尽量减少热辐射影响，感温元件上部的外套管部分做了喷砂处理，四根铂引线外接四条紫铜引线。
2、主要工艺对元件工艺考虑的原则是：铝点标准铂电阻温度计锌点以下温度时不应低于锌点标准铂电阻温度计各项技术指标；生产时，以探索研制工作基准及的0-660.323℃铝点基准铂电阻温度计为目标，严格加工工艺；尽可能提高关键技术指标，特别是铝点标准铂电阻温度计的稳定性，及WAl和Rtp的稳定性。为此，在制作时采用无应力结构，使得温度变化时，感温铂丝伸缩自如，始终处于无应力状态，元件的缠绕应均匀，制作精细。全部操作过程中铂丝材料无丝毫划伤。在铝点标准铂电阻温度计密封前应在规定温度下经一定时间烘烤，并用于干燥的含氧气体冲洗，最后充以一定比例含氧干燥氦气，以确保感温元件铂材料中的碱金属、剩余碳氢化合物充分稳定。
制作铝点标准铂电阻温度计的另一主要指标是引线间的杂散热电势，按照规程规定，杂散热电势应在锌点下测定，而铝点标准铂电阻温度计应在铝凝固点下测定。杂散热电势主要来自元件与引线的焊点、过渡引线及外引线的不均匀性、工作时的温差等。铝点标准铂电阻温度计元件铂丝直径Ф0.07mm与Ф0.3mm过渡引线焊接后置于铝点，比锌点提高了240℃，无疑将增大杂散热电势。但如果放宽要求，使用时必然造成示值漂移，所以仍规定在铝点检测的杂散热电势指标与锌点中测定时相同。
3、主要技术指标①WGa≥1.11807；②经100小时上限温度退火前后，WAl变化＜15mk，Rtp变化＜6mk，WZn变化＜12mk；③在铝凝固点测得的杂散电势＜0.8μV；④室温下绝缘电阻＞200MΩ，高温下绝缘电阻＞80MΩ；⑤在水三相点温度时的自热效应＜2.5mk⑥测铝点前后的Rtp变化＜1.5mk
4、铝点标准铂电阻温度计性能指标实测结果
选用的测试仪器为XQJ6测温电桥及配套的光电放大检流计，电桥引用更正值后的相对误差不大于1×10-6。检定装置中的锌凝固点路，水沸点及三相点瓶在各检测点上重复性应符合规程的要求，新制铝点标准铂电阻温度计经多次测试数据如下：1、长期稳定性长期稳定性参照规程的规定方法，铝点标准铂电阻温度计测定了WZn和Rtp后，在上限温度退火100小时再次测量WZn和Rtp,测量结果列于表1。
表1
2、其他参数绝缘电阻值已达规定的指标。Rtp值、均由中国计量科学研究院测定，数据见表2。表2中，自热效应为通过1mA电流时在水三相点处测得的温升。杂散热电势是温度计置于铝凝固点时测得的。表2
3、WAl值铝点标准铂电阻温度计使用上限为660.323。按ITS-90规定必须经铝凝固点分度获得WAl值后，方能计算出铝点标准铂电阻温度计的a7、b7和c7数值。铝点标准铂电阻温度计的WAl值由中国计量科学研究院测定，表3为100小时上限退火前后的WAl值。
表3 
分析以上数据可见，铝点标准铂电阻温度计的长期稳定性较好，以达到工作基准级要求。杂散热电势值偏大，分析可能是温度计长度不够，致使铝点标准铂电阻温度计铂引线与铜引线相接处离铝凝固点炉口部太近之故。
《》作者赵绍浪、王安莉，作者为国际上标准铂电阻温度计生产核心工艺掌握者，属于该领域为数不多专家级技术人才。
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