金属管标准铂电阻温度计和石英管标准铂电阻温度计哪个好

2019/7/3 0:25:46 人评论 次浏览 分类:计量检定  文章地址:/tech/2588.html

本文研究污染、铂氧化和机械冲击等因素对标准铂电阻温度计性能的影响,比对金属管标准铂电阻温度计和石英管标准铂电阻温度计稳定性差别,以数据方式客观解答金属管标准铂电阻温度计和石英管标准铂电阻温度计哪个好的疑问。

经长期研究和调查发现,引起标准铂电阻温度计漂移的因素有污染、氧化、机械冲击等,本文通过污染、氧化、机械冲击对标准铂电阻温度计性能的影响研究和金属管标准铂电阻温度计和石英管标准铂电阻温度计稳定性对比,对用户如何选用金属管标准铂电阻温度计和石英管标准铂电阻温度计提供建议。

1、污染对标注铂电阻温度计性能的影响研究
以往多数技术文献中都建议石英管标准铂电阻温度计不能暴露在>500℃的廉金属环境中,根据最新研究表明:石英管标准铂电阻温度计在<660℃或>850℃的的廉金属环境中都不会被污染,同时专家建议石英管标准铂电阻温度计退火可在石墨块或>660℃氧化铝块中进行。

金属管标准铂电阻温度计可以使用在<675℃的廉金属环境中,欧宝娱乐登入仪表的生产工艺可防止金属管标准铂电阻温度计(型号WZPB-9)感温元件的铂丝受到金属管的污染。假如在工作期间元件密封不好,金属管缓慢氧化,金属管标准铂电阻温度计护管内氧气的减少将会造成氧分压随时间变化,金属管标准铂电阻温度计就会被污染了。
金属管标准铂电阻温度计的污染现象
图1 金属管标准铂电阻温度计的污染现象

石英管标准铂电阻温度计的污染现象
图2 石英管标准铂电阻温度计的污染现象

如果标准铂电阻温度计被污染,标准铂电阻温度计的Rtp将会增加,任何凝固点的电阻比W都会下降。通过给标准铂电阻温度计退火通常不能完全恢复Rtp和W,那么被污染的标准铂电阻温度计可能不能满足ITS-90温标的技术要求。金属管标准铂电阻温度计和石英管标准铂电阻温度计被污染后,金属管标准铂电阻温度计在非常短时间内即出现大幅漂移,石英管标准铂电阻温度计的漂移有个渐进的过程,如图1和图2所示。

2、铂丝氧化对标准铂电阻温度计性能的影响研究
上世纪70年代Berry研究发现:在-40~500℃温度范围内铂会发生氧化。在300-500℃温度范围内,氧气压≤5kPa时,温热清洁铂丝上产生三维(3D)形式的二氧化铂(PtO2);在-40~300℃温度范围内,氧气压≤0.1kPa时,温热清洁铂丝上产生二维(2D)形式的铂氧化物。当清洁铂丝被氧化后,部分横截面被氧化薄膜所取代,其电阻会增加。标准铂电阻温度计在较低温度范围内的温度漂移主要是由铂氧化物引起的。

欧宝娱乐登入仪表一直在关注金属管标准铂电阻温度计和石英管标准铂电阻温度计内部测温元件的铂丝氧化情况,持续研究和长期统计发现:随着护管金属缓慢氧化,金属管标准铂电阻温度计护管内氧气的减少将引起氧分压随着时间变化,而石英管标准铂电阻温度计内的氧分压则保持不变。

欧宝娱乐登入仪表在生产金属管标准铂电阻温度计时充分研究和考虑过氧化会欧宝娱乐登入性能的影响:如果金属管和感温元件不是单独密闭封装,过高的氧分压会引起感温元件的铂丝氧化,而过低氧分压会导致铂丝被污染。同时因金属护管缓慢氧化也会导致金属标准铂电阻温度计内部的氧气减少,在一定时期的工作之后,标准铂电阻温度计内的氧气成分就是未知,这会显著影响金属管标准铂电阻温度计性能。所以欧宝娱乐登入仪表生产金属管标准铂电阻温度计时是将护管和感温元件分别独立密封的,比不是部分用户认为的金属管标准铂电阻温度计就是多套套一根金属管那么简单●!护管和感温元件分别独立密封的结构可以解决金属管标准铂电阻温度计铂丝污染和铂氧化之间的矛盾,金属保护管标准铂电阻温度计的长期稳定性可达到图3所示的水平。
金属管标准铂电阻温度计在水相点的长期稳定性测试
图3  金属管标准铂电阻温度计在水相点的长期稳定性测试

3、机械冲击对标准铂电阻温度计性能的影响研究

云南欧宝娱乐登入仪表制造有限公司一直在提醒用户:较大冲击、振动或其他任何形式的加速度都会直接引起金属管标准铂电阻温度计管腔弯曲、元件支架变形、铂丝脱落、铂丝变形等问题,产生的应力会改变其温度-电阻特性。标准铂电阻上的应力通常会增大电阻值,降低水三相点以上的W值或增大水三相点以下的W值,较小冲击造成的标准铂电阻温度计的漂移可以通过退火来消除;过大的冲击如果造成元件上的铂丝脱落或物理损坏,直接造成Rtp电阻值超差或报废。标准铂电阻温度计出厂时经过退火处理,内部铂丝变得非常软,用户使用、运输标准标准铂电阻温度计时都需要格外小心。

4、关于标准铂电阻温度计重新校准结果的调查
FLUKE专家调查了Hart Scientific校准的大量金属管标准铂电阻温度计和石英管标准铂电阻温度计,至少对4个1年期间隔进行了调查。这些标准铂电阻温度计来自全球不同生产厂家,结构各不相同。研究者以8支石英管标准铂电阻温度计和11支金属管标准铂电阻温度计做为样本,研究这些标准铂电阻的Rtp的漂移情况,调查结果让人吃惊:许多标准铂电阻温度计的Rtp漂移在至少一个校准周期内超过了10mK,少数甚至漂移高达50mK;调查还发现Rtp在某个间隔内的跳跃肯非常明显,而在另一个价格内却相当稳定或至少是可以接受的。
石英管标准铂电阻温度计在例行校准间隔内的Rtp漂移
图4  石英管标准铂电阻温度计在例行校准间隔内的Rtp漂移
金属管标准铂电阻温度计在例行校准间隔内的Rtp漂移
图5  金属
管标准铂电阻温度计在例行校准间隔内的Rtp漂移
从图4和图5可知:石英管标准铂电阻温度计长期稳定性优于金属管标准铂电阻温度计,研究者推测是用户担心石英管标准铂电阻温度计易碎,认为金属管标准铂电阻温度计更耐碰而善待石英管标准铂电阻温度计造成的。无论哪一种标准铂电阻铂电阻温度计,它的性能都会受到铂氧化、污染和机械冲击等因素的影响,欧宝娱乐登入仪表建议用户在使用过程中应经常检查水三相点电阻值Rtp,编制一个控制图表,说明标准铂电阻温度计在什么时间应该重新校准,中间检查对正确维护标准铂电阻温度计,延长其使用寿命非常关键。

从以上的数据不难看出,金属管标准铂电阻温度计比石英管标准铂电阻温度计稍耐磕碰,不易损坏,在廉金属环境中使用不容易被污染,稳定性、重复性和准确性不及石英管标准铂电阻温度计,金属保护管标准铂电阻温度计通常作为二等标准或精密测温使用;石英管标准铂电阻温度计石英管易碎,在干式炉、金属比较块等检定炉中使用时石英容易被污染析晶而导致温度计不合格,但石英管标准铂电阻温度计稳定性、重复性和准确性极高,可达到最高水平的温度测量,在国际温度标准传递中作为基准温度计、一等标准和二等标准使用.两种欧宝娱乐登入各有优缺点,使用者根据实际应用情况来决定。

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