标准热电偶的注意事项和解决办法

标准热电偶在检定时是有未知风险的。根据检定规程的要求，在检定标准热电偶时需将热电偶丝从瓷管中抽出进行清洗、退火，在这个过程中如果标准热电偶在以前的使用过程中造成偶丝的折损，缩径，弯曲等原因，在清洗、退火过程中就有可能造成您的标准热电偶偶丝的断裂。那么影响标准热电偶热电特性和使用寿命的因素有哪些？以下介绍的标准热电偶为二等标准热电偶。

    一、影响标准热电偶热电特性和使用寿命的因素  

1、热电极的氧化和挥发：高温条件下，标准热电偶的电极表面被氧化，产生铂和铑的氧化物，这样的氧化物容易挥发，从而使电极成分发生改变，引起热电势漂移。

2、杂质含量和分布的影响：由于受化学提纯和冶金技术的限制，热电极中存在微量杂质且杂质分布不均匀，通过退火手段，可消除一定杂质，改善杂质分布和热电性能。

3、高温下的电极晶粒长大：标准热电偶若在超过极限温度环境下长时间使用，会使晶粒长大，导致抗拉强度下降，同时也会增加晶粒边界污染。使电极发生脆化而损坏。

4、使用环境对热电极的沾污腐蚀：标准热电偶与廉金属、碳、硅等直接接触，可造成污染。由于原子间的相互扩散作用，廉金属原子易扩散到标准热电偶的电极中去，形成低熔点的氧化物，造成热电性能不稳定。若标准热电偶在还原性气体中使用，这样的气体中含有极少量的二氧化硅，硫和碳易转化为硅。当遇到一氧化碳时。硫和碳便形成SiC2蒸气腐蚀金属铂，并形成铂的硅化物，从而发生漂移。

5、热应力和形变应力影响：由于在空气退火中，加热时热电极径向温度受周围空气的影响不一致，容易产生热内应力。加之在穿绝缘管时热电极有一定弯曲，均易产生内应力。因此，要提高标准热电偶的热电性能以延长其使用寿命。除了提高冶炼技术，减少杂质影响和不均匀分布，抑制电极的氧化和挥发外，更要注重环境因素和内应力的影响。

    二、标准热电偶使用中应注意的事项和处理措施  

1、标准热电偶应避免剧冷剧热：将标准热电偶直接从高温状态下取出空冷或水冷易形成冷剧，导致空气中的慢淬火效应或水冷的快淬火效应而产生淬火应力。在检定过程中，因升温过快或突然将二等标准热电偶放入高温状态下形成剧热，导致金相组织恢复滞后而产生漂移。

2、标准热电偶不宜超过上限温度：长时间使用超过上限温度使用易形成高温下的晶粒长大，造成抗拉强度下降，使电极发生机械损坏。

3、不能将标准热电偶与廉金属、碳、硅等直接接触：因为Fe、Si、C等原子会扩散到标准热电偶的热电极内部，沾污电极，导致电极性能变化。

4、不能用沾有油污的手触摸标准热电偶的测量端等电极部分：油脂在一定温度下会分解为碳和硫而污染电极，因此，应将手洗净或戴手套操作。

5、要用干净的保护管保护标准热电偶：不能直接将标准热电偶与廉金属热电偶一起检定，以防廉金属元素的污染。

6、不能随意更换标准热电偶上的绝缘管：未经处理绝缘管中含有Fe、si、C等杂质，对电极有污染作用。若绝缘管断裂，应更换干净且经高温焙烧去杂质处理的绝缘管。

7、标准热电偶绝缘管去杂质处理：将绝缘管在强酸或王水中浸泡2h，去净酸或王水 (王水对标准热电偶电极有腐蚀作用，一定要去净)。晾干后，在尽可能高的温度下焙烧3h，陶瓷绝缘管焙烧温度不得低于1300度，刚玉管绝缘管焙烧温度不得低于1500度。

8、处理更换绝缘管后的标准热电偶：更换过绝缘管的标准热电偶，应置于退火炉中，在1100度下退火2h，随炉冷却至室温，再按检定规程进行监督性校验，满足规程要求，便可继续使用，否则应送计量部门重新检定。

9、严禁用廉金属丝捆扎检定贵金属热电偶：贵金属热电偶的捆扎用0.5mm铂铑丝或纯铂丝，而捆头丝 (捆测量端) 用0.28mm纯铂丝：不建议用铂铑丝作捆头丝，以减轻不必要的铑元素影响。

10、绝缘管的正负极性要标明，严禁互换：未标明正负极的绝缘管严禁使用，防止纯铂极被铑污染;标准双铂铑热电偶的绝缘管也建议标明正负极。因为正负极含量不同，应减少不应有的渗透影响。在检定规程中此方面强调不够，应引起注意。

11、贵金属炉和廉金属炉不应混用，防止交叉污染：有条件的单位应分开使用，没有条件的单位，可在廉金属检定炉中加一根长约600mm、直径约16mm的瓷管或刚玉管，用以检定贵金属热电偶。在检定廉金属热电偶时，应将此管抽出。

12、温度场测试管、保护管、耐火材料等不能在贵、廉检定炉中混用：在廉金属炉中使用过的测试管、保护管、耐火材料等不能在贵金属炉中使用，以防廉金属的污染。

13、应注意标准热电偶的运输和保存：标准热电偶应保存在长约1m的玻璃管中，尽量避免弯曲、折叠，减少应力影响。

14、不宜在还原气体中使用标准热电偶：如果需要使用，必须套对标准热电偶有保护作用的保护管。保护管应清洁且对标准热电偶无污染作用。

常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的 关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。

标准热电偶国家从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为国家统一设计型热电偶。由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。

必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。