固結(jié)粉對(duì)熱電偶測(cè)溫正確性的影響與改進(jìn)

[摘要]通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)熱電偶酸性固結(jié)粉特性的分析，闡述其對(duì)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)測(cè)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(shì)。
　　在用熱電偶測(cè)溫時(shí)，測(cè)溫端以外的各個(gè)部分之間要求有良好的絕緣，否則會(huì)因熱電極短路而形成誤差，當(dāng)誤差超過(guò)一定范圍將導(dǎo)致測(cè)量失敗。絕緣物的作用是使熱電偶正負(fù)極兩端相互絕緣，并保持一定的機(jī)械強(qiáng)度，高溫情況下不變形，不爆裂。
1傳統(tǒng)固結(jié)粉對(duì)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(jì)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(duì)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(cè)溫頭時(shí)，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(cè)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(qiáng)度大，但多孔的水泥石結(jié)構(gòu)體長(zhǎng)期存放會(huì)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(cè)溫成功率降低。另外吸收空氣中的水分使絕緣阻值降低，測(cè)量值偏低，測(cè)量誤差增大，嚴(yán)重的會(huì)直接導(dǎo)致測(cè)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(dá)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(huì)相差幾百兆歐，產(chǎn)品的穩(wěn)定性也各不相同，所以對(duì)產(chǎn)品存儲(chǔ)、使用環(huán)境要求很?chē)?yán)，尤其是在我國(guó)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(diǎn)，使其熱電偶絕緣阻值會(huì)因吸潮而降至很低，因此對(duì)溫度測(cè)量精度要求較高的使用廠家，會(huì)在測(cè)量前先要將熱電偶烘干，后再使用以保證測(cè)溫的穩(wěn)定性，這樣一來(lái)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(shí)受環(huán)境溫度、濕度的影響，其反應(yīng)、凝固時(shí)間也不相同，工人在生產(chǎn)時(shí)很難把握好量的多少，往往會(huì)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(duì)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(huì)加快電離子運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生一個(gè)附加電勢(shì)，使熱電偶的熱電特性發(fā)生變化，導(dǎo)致出現(xiàn)較大的測(cè)量誤差。
2新型固結(jié)粉特點(diǎn)
　　基于酸性固結(jié)物的特性，對(duì)固結(jié)物進(jìn)行研發(fā)改進(jìn)，使其星中性(偏堿)，生產(chǎn)過(guò)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(guò)程中只需使用普通的自來(lái)水即可完成。多次實(shí)驗(yàn)證明中性固結(jié)粉不但具有傳統(tǒng)酸性固結(jié)粉流動(dòng)性好、調(diào)配簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有凝固時(shí)間慢、不吸潮等特點(diǎn)，確保生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品的穩(wěn)定性和一-致性，也為今后自動(dòng)化懣裝生產(chǎn)提供了有利條件。
3結(jié)束語(yǔ)
　　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(cè)量的正確性，同時(shí)避免上述酸性固結(jié)粉的種種弊端，在保護(hù)環(huán)境的同時(shí)，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(shì)。