一、影響標準熱電偶熱電特性和使用壽命的因素
1. 熱電極的氧化和揮發
高溫條件下, 標準熱(re)電(dian)(dian)偶的電(dian)(dian)極(ji)表(biao)面被氧(yang)化(hua), 產(chan)生鉑(bo)和銠的氧(yang)化(hua)物, 這樣的氧(yang)化(hua)物容易揮發, 從而(er)使電(dian)(dian)極(ji)成分發生改變, 引起(qi)熱(re)電(dian)(dian)勢(shi)漂(piao)移。
2. 雜質含量和分布的影響
由于受化學提純和(he)冶金技術的(de)限制(zhi), 熱(re)電(dian)(dian)極中存在微量(liang)雜質(zhi)且雜質(zhi)分布(bu)不均(jun)勻, 通過退(tui)火手(shou)段, 可(ke)消除一定雜質(zhi), 改善雜質(zhi)分布(bu)和(he)熱(re)電(dian)(dian)性能(neng)。
3. 高溫下的電極晶粒長大
標準熱電偶(ou)若(ruo)在超過極(ji)限溫(wen)度(du)環境(jing)下長(chang)時間使(shi)用, 會(hui)使(shi)晶粒(li)長(chang)大, 導致抗拉強度(du)下降, 同時也會(hui)增(zeng)加晶粒(li)邊界污染, 使(shi)電極(ji)發生脆化而損壞。
4. 使用環境對熱電極的沾污腐蝕
標準熱電偶與廉金屬、碳、硅等直接接觸, 可造成污染。由于原子間的相互擴散作用, 廉金屬原子易擴散到標準熱電偶的電極中去, 形成低熔點的氧化物, 造成熱電性能不穩定。若標準熱電偶在還原性氣體中使用, 這樣的氣體中含有極少量的二氧化硅, 硫和碳易轉化為硅。當遇到一氧化碳時, 硫和碳便形成Si C2蒸(zheng)氣(qi)腐蝕金屬(shu)鉑, 并(bing)形成鉑的(de)硅化物, 從(cong)而發生(sheng)漂移。
5. 熱應力和形變應力影響
由于在空氣退(tui)火中, 加熱(re)時熱(re)電(dian)(dian)(dian)極徑向溫度受(shou)周圍空氣的影響(xiang)不一(yi)致(zhi), 容易產(chan)生(sheng)(sheng)熱(re)內應力(li), 加之在穿絕緣管時熱(re)電(dian)(dian)(dian)極有一(yi)定彎曲, 均(jun)易產(chan)生(sheng)(sheng)內應力(li)。因此, 要(yao)提高(gao)標準熱(re)電(dian)(dian)(dian)偶的熱(re)電(dian)(dian)(dian)性能以延(yan)長其(qi)使用(yong)壽命(ming)。除了提高(gao)冶煉技術, 減(jian)少雜質影響(xiang)和不均(jun)勻分布(bu), 抑制電(dian)(dian)(dian)極的氧化和揮發外, 更要(yao)注重環境因素(su)和內應力(li)的影響(xiang)。
二、標準熱電偶使用中應注意的事項和處理措施
1. 標準熱電偶應避免劇冷劇熱
將標準熱電偶直接從高(gao)溫狀態(tai)下(xia)取出空(kong)冷(leng)或(huo)水(shui)冷(leng)易形(xing)成(cheng)冷(leng)劇, 導致空(kong)氣中的慢淬火(huo)效應或(huo)水(shui)冷(leng)的快淬火(huo)效應而產生淬火(huo)應力。
在檢定過程中, 因升溫過快或突(tu)然將(jiang)標準熱電偶放入(ru)高溫狀態下形成劇熱, 導致金相(xiang)組織恢(hui)復滯后而產生(sheng)漂移。
2. 標準熱電偶不宜超過上限溫度長時間使用
超過上限溫(wen)度使用易(yi)形成高溫(wen)下(xia)的晶(jing)粒長大, 造成抗拉強(qiang)度下(xia)降(jiang), 使電極發生機械損壞。
3. 不能將標準熱電偶與廉金屬、碳、硅等直接接觸
因為(wei)Fe、Si、C等原子會擴(kuo)散到標準熱電偶的(de)熱電極內部, 沾污電極, 導致(zhi)電極性能變化。
4. 不能用沾有油污的手觸摸標準熱電偶的測量端等電極部分
油脂(zhi)在一(yi)定溫度(du)下會分解為碳和硫而(er)污染電極, 因此, 應將(jiang)手洗(xi)凈或戴手套(tao)操作。
5. 要用干凈的保護管保護標準熱電偶
不(bu)能直接(jie)將標準熱(re)電偶與廉金屬熱(re)電偶一(yi)起檢定, 以(yi)防廉金屬元(yuan)素(su)的污染。
6. 不能隨意更換標準熱電偶上的絕緣管
未經處(chu)(chu)理(li)絕(jue)緣管中(zhong)含有Fe、Si、C等雜質(zhi), 對電極有污染(ran)作(zuo)用(yong)。若絕(jue)緣管斷(duan)裂, 應更換(huan)干(gan)凈且(qie)經高溫焙(bei)燒去雜質(zhi)處(chu)(chu)理(li)的絕(jue)緣管。
去雜質處理:將(jiang)絕緣管在(zai)強酸或王(wang)水(shui)中浸泡1h, 去凈(jing)酸或王(wang)水(shui) (王(wang)水(shui)對標準熱電(dian)偶(ou)電(dian)極有腐蝕作用, 一定要去凈(jing)) , 晾干(gan)后, 在(zai)盡(jin)可能高的溫度(du)(du)下(xia)焙燒(shao)(shao)2h, 陶瓷絕緣管焙燒(shao)(shao)溫度(du)(du)不得低(di)(di)于1100℃, 剛玉管絕緣管焙燒(shao)(shao)溫度(du)(du)不得低(di)(di)于1500℃。
7. 處理更換絕緣管后的標準熱電偶
更換過絕緣管的標準熱電偶, 應置于退(tui)火(huo)爐中, 在(zai)1100℃下退(tui)火(huo)2h, 隨(sui)爐冷卻至(zhi)室(shi)溫, 再按檢定規程進行監督(du)性(xing)校驗, 滿足規程要求, 便可繼續(xu)使(shi)用, 否則應送計量部門重新檢定。
8. 嚴禁用廉金屬絲捆扎檢定貴金屬熱電偶
貴金屬熱電偶的(de)捆(kun)扎用0.5mm鉑銠絲(si)(si)或純鉑絲(si)(si), 而捆(kun)頭絲(si)(si) (捆(kun)測(ce)量端) 用0.28mm純鉑絲(si)(si);不建議用鉑銠絲(si)(si)作捆(kun)頭絲(si)(si), 以減輕(qing)不必要的(de)銠元素影響。
9. 絕緣管的正負極性要標明, 嚴禁互換
未標(biao)明(ming)正(zheng)負(fu)極(ji)(ji)的(de)絕緣管嚴(yan)禁使用, 防止純鉑極(ji)(ji)被銠污染;標(biao)準雙鉑銠熱電(dian)偶的(de)絕緣管也建議標(biao)明(ming)正(zheng)負(fu)極(ji)(ji), 因為正(zheng)負(fu)極(ji)(ji)含量不同, 應(ying)(ying)減少不應(ying)(ying)有的(de)滲透影響。在檢定規程中此方(fang)面強調不夠(gou), 應(ying)(ying)引(yin)起注意。
1 0. 貴金屬爐和廉金屬爐不應混用, 防止交叉污染
有條件的單(dan)位應(ying)(ying)分開(kai)使用, 沒有條件的單(dan)位, 可在(zai)廉金屬(shu)檢(jian)定爐中加一(yi)根長(chang)約600mm、直(zhi)徑約16mm的瓷管或剛玉管, 用以(yi)檢(jian)定貴金屬(shu)熱電偶。在(zai)檢(jian)定廉金屬(shu)熱電偶時(shi), 應(ying)(ying)將此管抽出(chu)。
1 1. 溫度場測試管、保護管、耐火材料等不能在貴、廉檢定爐中混用
在廉(lian)金屬爐中使用過的測試管、保(bao)護(hu)管、耐火材料等不能(neng)在貴(gui)金屬爐中使用, 以(yi)防(fang)廉(lian)金屬的污染。
1 2. 應注意標準熱電偶的運輸和保存
標準熱電偶應保(bao)存在長(chang)約1m的玻璃管中, 盡(jin)量避免彎曲、折疊(die), 減(jian)少應力影響。
1 3. 不宜在還原氣體中使用標準熱電偶
如果需(xu)要使用, 必(bi)須套對(dui)標(biao)(biao)準熱電(dian)偶(ou)(ou)有保(bao)護作用的保(bao)護管(guan)。保(bao)護管(guan)應清潔且(qie)對(dui)標(biao)(biao)準熱電(dian)偶(ou)(ou)無污染作用。