浅谈固结粉对热电偶测温准确性的影响和改进

　　在用热电偶测温时,测温端以外的各个部分之间要求有良好的绝缘,否则会因热电极短路而形成误差,当误差超过一定范围将导致测量失败。绝缘物的作用是使热电偶正负极两端相互绝缘,并保持一定的机械强度,高温情况下不变形,不爆裂。

　　在用热电偶测温时,测温端以外的各个部分之间要求有良好的绝缘,否则会因热电极短路而形成误差,当误差超过一定范围将导致测量失败。绝缘物的作用是使热电偶正负极两端相互绝缘,并保持一定的机械强度,高温情况下不变形,不爆裂。

　　1　传统固结粉对热电偶的影响

　　目前大多数厂家采用的绝缘填充物都是上世纪80年代研制的磷酸镁溶液加镁砂粉和三氧化二铝混合物生产而成。该生产工艺首先是磷酸镁溶液的配比特性对环境要求苛刻,冬夏两季,其配比特性各不相同;生产浇注测温头时,还因环境温度、湿度、其磷酸镁溶液同镁砂粉的配比、反应速度而不同,生产工艺管理的难度大,生产的产品稳定性差,从而导致测温误差大。用该工艺生产的热电偶固结粉,其整体呈酸性,故称酸性固结粉。

　　磷酸铝结晶,其结构普遍呈多孔状,通常约含有20%的显气孔,而且磷酸铝结晶结构具有水溶性(脱水、吸水可逆)烘干后结构强度大,但多孔的水泥石结构体长期存放会吸收空气中的水分,使磷酸铝聚合结构解聚,导致出现固结粉化,测温成功率降低。另外吸收空气中的水分使绝缘阻值降低,测量值偏低,测量误差增大,严重的会直接导致测温失败。

　　由于固结粉的特性致使热电偶两极绝缘阻值因季节的不同而差异很大。在干燥季节基本上还可以满足生产工艺要求,但到了潮湿季节则很难达到要求。一般情况,自然环境下各季节生产的热电偶两极绝缘阻值会相差几百兆欧,产品的稳定性也各不相同,所以对产品存储、使用环境要求很严,尤其是在我国潮湿天气为主的南方地区。由于酸性固结粉的吸潮特点,使其热电偶绝缘阻值会因吸潮而降至很低,因此对温度测量精度要求较高的使用厂家,会在测量前先要将热电偶烘干,后再使用以保证测温的稳定性,这样一来就造成了热电偶生产成本的加大。

　　酸性固结粉在浇注偶头时受环境温度、湿度的影响,其反应、凝固时间也不相同,工人在生产时很难把握好量的多少,往往会造成磷酸镁溶液用量高,固结物中酸的比例加大,在高温使用环境下导致固结物对热电偶两极的局部污染、腐蚀或晶粒结构的改变。热电偶的不均性和结晶盐导体的导电性会加快电离子运动,从而产生一个附加电势,使热电偶的热电特性发生变化,导致出现较大的测量误差。

　　2　新型固结粉特点