固結粉對熱電偶測溫正確性的影響與改進

[摘要]通過對傳統熱電偶酸性固結粉特性的分析，闡述其對實際現場測溫正確性的影響，從而得出采用新型的中性(偏堿)固結粉的應用是今后熱電偶生產發展的趨勢。
　　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傳統固結粉對熱電偶的影響
　　目前大多數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而成。該生產工藝首先是磷酸鎂溶液的配比特性對環境要求苛刻，冬夏兩季，其配比特性各不相同;生產澆注測溫頭時，還因環境溫度、濕度、其磷酸鎂溶液同鎂砂粉的配比、反應速度而不同，生產工藝管理的難度大，生產的產品穩定性差，從而導致測溫誤差大。用該工藝生產的熱電偶固結粉，其整體呈酸性，故稱酸性固結粉。
　　磷酸鋁結晶，其結構普遍呈多孔狀，通常約含有20%的顯氣孔，而且磷酸鋁結晶結構具有水溶性(脫水、吸水可逆)烘干后結構強度大，但多孔的水泥石結構體長期存放會吸收空氣中的水分，使磷酸鋁聚合結構解聚，導致出現固結粉化，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，嚴重的會直接導致測溫失敗。
　　由于固結粉的特性致使熱電偶兩極絕緣阻值因季節的不同而差異很大。在干燥季節基本上還可以滿足生產工藝要求，但到了潮濕季節則很難達到要求。一般情況，自然環境下各季節生產的熱電偶兩極絕緣阻值會相差幾百兆歐，產品的穩定性也各不相同，所以對產品存儲、使用環境要求很嚴，尤其是在我國潮濕天氣為主的南方地區。由于酸性固結粉的吸潮特點，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定性，這樣一來就造成了熱電偶生產成本的加大。
　　酸性固結粉在澆注偶頭時受環境溫度、濕度的影響，其反應、凝固時間也不相同，工人在生產時很難把握好量的多少，往往會造成磷酸鎂溶液用量高，固結物中酸的比例加大，在高溫使用環境下導致固結物對熱電偶兩極的局部污染、腐蝕或晶粒結構的改變。熱電偶的不均性和結晶鹽導體的導電性會加快電離子運動，從而產生一個附加電勢，使熱電偶的熱電特性發生變化，導致出現較大的測量誤差。
2新型固結粉特點
　　基于酸性固結物的特性，對固結物進行研發改進，使其星中性(偏堿)，生產過程中完全拋棄了傳統的磷酸鎂溶液生產工藝。在調和固結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粉不但具有傳統酸性固結粉流動性好、調配簡單的優點，同時還具有凝固時間慢、不吸潮等特點，確保生產過程中產品的穩定性和一-致性，也為今后自動化懣裝生產提供了有利條件。
3結束語
　　采用新型中性(偏堿)的固結粉，優化了熱電偶生產制造工藝，大大提高了產品穩定性和測量的正確性，同時避免上述酸性固結粉的種種弊端，在保護環境的同時，節省了大量的人力、物力和生產成本，是今后熱電偶繞注生產工藝發展的趨勢。