固結(jié)粉對熱電偶測溫正確性的影響與改進

[摘要]通過對傳統(tǒng)熱電偶酸性固結(jié)粉特性的分析，闡述其對實際現(xiàn)場測溫正確性的影響，從而得出采用新型的中性(偏堿)固結(jié)粉的應(yīng)用是今后熱電偶生產(chǎn)發(fā)展的趨勢。
　　在用熱電偶測溫時，測溫端以外的各個部分之間要求有良好的絕緣，否則會因熱電極短路而形成誤差，當誤差超過一定范圍將導(dǎo)致測量失敗。絕緣物的作用是使熱電偶正負極兩端相互絕緣，并保持一定的機械強度，高溫情況下不變形，不爆裂。
1傳統(tǒng)固結(jié)粉對熱電偶的影響
　　目前大多數(shù)廠家采用的絕緣填充物都是上世紀80年代研制的磷酸鎂溶液加鎂砂粉和三氧化二鋁混合物生產(chǎn)而成。該生產(chǎn)工藝首先是磷酸鎂溶液的配比特性對環(huán)境要求苛刻，冬夏兩季，其配比特性各不相同;生產(chǎn)澆注測溫頭時，還因環(huán)境溫度、濕度、其磷酸鎂溶液同鎂砂粉的配比、反應(yīng)速度而不同，生產(chǎn)工藝管理的難度大，生產(chǎn)的產(chǎn)品穩(wěn)定性差，從而導(dǎo)致測溫誤差大。用該工藝生產(chǎn)的熱電偶固結(jié)粉，其整體呈酸性，故稱酸性固結(jié)粉。
　　磷酸鋁結(jié)晶，其結(jié)構(gòu)普遍呈多孔狀，通常約含有20%的顯氣孔，而且磷酸鋁結(jié)晶結(jié)構(gòu)具有水溶性(脫水、吸水可逆)烘干后結(jié)構(gòu)強度大，但多孔的水泥石結(jié)構(gòu)體長期存放會吸收空氣中的水分，使磷酸鋁聚合結(jié)構(gòu)解聚，導(dǎo)致出現(xiàn)固結(jié)粉化，測溫成功率降低。另外吸收空氣中的水分使絕緣阻值降低，測量值偏低，測量誤差增大，嚴重的會直接導(dǎo)致測溫失敗。
　　由于固結(jié)粉的特性致使熱電偶兩極絕緣阻值因季節(jié)的不同而差異很大。在干燥季節(jié)基本上還可以滿足生產(chǎn)工藝要求，但到了潮濕季節(jié)則很難達到要求。一般情況，自然環(huán)境下各季節(jié)生產(chǎn)的熱電偶兩極絕緣阻值會相差幾百兆歐，產(chǎn)品的穩(wěn)定性也各不相同，所以對產(chǎn)品存儲、使用環(huán)境要求很嚴，尤其是在我國潮濕天氣為主的南方地區(qū)。由于酸性固結(jié)粉的吸潮特點，使其熱電偶絕緣阻值會因吸潮而降至很低，因此對溫度測量精度要求較高的使用廠家，會在測量前先要將熱電偶烘干，后再使用以保證測溫的穩(wěn)定性，這樣一來就造成了熱電偶生產(chǎn)成本的加大。
　　酸性固結(jié)粉在澆注偶頭時受環(huán)境溫度、濕度的影響，其反應(yīng)、凝固時間也不相同，工人在生產(chǎn)時很難把握好量的多少，往往會造成磷酸鎂溶液用量高，固結(jié)物中酸的比例加大，在高溫使用環(huán)境下導(dǎo)致固結(jié)物對熱電偶兩極的局部污染、腐蝕或晶粒結(jié)構(gòu)的改變。熱電偶的不均性和結(jié)晶鹽導(dǎo)體的導(dǎo)電性會加快電離子運動，從而產(chǎn)生一個附加電勢，使熱電偶的熱電特性發(fā)生變化，導(dǎo)致出現(xiàn)較大的測量誤差。
2新型固結(jié)粉特點
　　基于酸性固結(jié)物的特性，對固結(jié)物進行研發(fā)改進，使其星中性(偏堿)，生產(chǎn)過程中完全拋棄了傳統(tǒng)的磷酸鎂溶液生產(chǎn)工藝。在調(diào)和固結(jié)粉過程中只需使用普通的自來水即可完成。多次實驗證明中性固結(jié)粉不但具有傳統(tǒng)酸性固結(jié)粉流動性好、調(diào)配簡單的優(yōu)點，同時還具有凝固時間慢、不吸潮等特點，確保生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的穩(wěn)定性和一-致性，也為今后自動化懣裝生產(chǎn)提供了有利條件。
3結(jié)束語
　　采用新型中性(偏堿)的固結(jié)粉，優(yōu)化了熱電偶生產(chǎn)制造工藝，大大提高了產(chǎn)品穩(wěn)定性和測量的正確性，同時避免上述酸性固結(jié)粉的種種弊端，在保護環(huán)境的同時，節(jié)省了大量的人力、物力和生產(chǎn)成本，是今后熱電偶繞注生產(chǎn)工藝發(fā)展的趨勢。