運(yùn)航

摘要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，越來(lái)越多測(cè)量技術(shù)、測(cè)量元件、測(cè)量方式應(yīng)運(yùn)而生，其中，短型熱電偶的應(yīng)用深受歡迎，為了保證短型熱電偶應(yīng)用價(jià)值和優(yōu)勢(shì)，需通過(guò)專業(yè)檢定單位進(jìn)行必要的短型熱電偶檢定工作，鑒于此，本文首先簡(jiǎn)單概述了短型熱電偶，重點(diǎn)分析探討了補(bǔ)償導(dǎo)線檢定法、偶絲延長(zhǎng)檢定法、修正冷端檢定法，希望通過(guò)對(duì)比明確檢定方法的科學(xué)合理性，便于推廣具有更多優(yōu)勢(shì)的檢定短型熱電偶方法。

關(guān)鍵詞：短型熱電偶;方法;檢定

中圖分類號(hào)：TH811?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? 文章編號(hào)：1672-9129（2020）12-0077-01? 現(xiàn)如今，我國(guó)許多企業(yè)在經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)中使用了短型熱電偶，做好短型熱電偶的檢定工作，能夠避免和及時(shí)發(fā)現(xiàn)熱電偶失準(zhǔn)問(wèn)題，防止由此給企業(yè)帶來(lái)?yè)p失和負(fù)面影響。近年來(lái)，關(guān)于檢定短型熱電偶方法的研究與實(shí)踐不斷加深，不過(guò)仍舊有部分企業(yè)、檢定單位尚未全面把握檢定短型熱電偶不同方法的優(yōu)勢(shì)和不足，無(wú)法明確檢定方法的相應(yīng)使用范圍和條件，影響了檢定效率、質(zhì)量與水平。由此可見(jiàn)，思考關(guān)于檢定短型熱電偶方法具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

1 短型熱電偶概述

熱電偶，作為溫度測(cè)量?jī)x表內(nèi)的一種重要測(cè)溫元件，它的應(yīng)用十分普及廣泛，可進(jìn)行溫度的直接測(cè)量，同時(shí)完成溫度信號(hào)與熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào)的轉(zhuǎn)換，經(jīng)由電氣儀表有效轉(zhuǎn)換為被測(cè)介質(zhì)的溫度數(shù)據(jù)。因使用需求不同，所以熱電偶具有多樣化外形，不過(guò)各種熱電具有大致相同的基本結(jié)構(gòu)，一般包括接線盒、絕緣套保護(hù)管、熱電極等主要部分，在使用時(shí)經(jīng)常搭配合電子調(diào)節(jié)器、記錄儀表、顯示儀表等一起使用。所謂短型溫度傳感器，是指750mm以下的熱電偶，適用于車臺(tái)架專用溫度傳感器等領(lǐng)域，可有效完成發(fā)動(dòng)機(jī)試車過(guò)程渦輪后燃?xì)鉁囟鹊臏y(cè)量等一系列工作，常規(guī)熱電偶的檢定和校準(zhǔn)裝置，不能滿足短型溫度傳感器熱電偶的檢定和校準(zhǔn)需求，需根據(jù)短型熱電偶實(shí)際情況，明確其系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成與工作原理，采取行之有效的檢定方法，準(zhǔn)確測(cè)量和評(píng)價(jià)短型熱電偶溫度特性，充分體現(xiàn)短型熱電偶的應(yīng)用價(jià)值以及推廣意義[1]。

2 檢定短型熱電偶方法的具體應(yīng)用

2.1 補(bǔ)償導(dǎo)線檢定法。??? 此方法檢定原理是連接型號(hào)和短型熱電偶相同、檢定合格、長(zhǎng)度足夠的補(bǔ)償導(dǎo)線與短型熱電偶自由端，將銅導(dǎo)線和短型熱電偶另一端進(jìn)行連接，放置于冰點(diǎn)瓶?jī)?nèi)，采取常規(guī)檢定方法。補(bǔ)償導(dǎo)線檢定法還有統(tǒng)體檢定法和整體檢定法之稱，需遵循整體檢定原則與整體使用原則[2]。補(bǔ)償導(dǎo)線在理論依據(jù)下，熱點(diǎn)特性（0℃～100℃之間）相近于型號(hào)相同的熱電偶特點(diǎn)性，不過(guò)二者之間具有一些誤差，檢定時(shí)采取補(bǔ)償導(dǎo)線檢定法，無(wú)需考慮誤差問(wèn)題。針對(duì)補(bǔ)償導(dǎo)線與矩形偶出現(xiàn)的誤差方向相反情況，應(yīng)用補(bǔ)償導(dǎo)線檢定法的整體檢定過(guò)程，能夠抵消一部分誤差，降低整體偶誤差，針對(duì)補(bǔ)償導(dǎo)線與矩形偶出現(xiàn)的誤差方向相同情況，可適當(dāng)放寬將短偶檢定規(guī)整制定時(shí)的誤差允許范圍。

補(bǔ)償導(dǎo)線檢定法的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在不會(huì)對(duì)短偶整體情況造成改變，冰瓶?jī)?nèi)包含了整體偶冷端，可實(shí)現(xiàn)短型熱電偶檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置具備的精準(zhǔn)性。制造整體檢定偶的工作人員，應(yīng)注意補(bǔ)償導(dǎo)線與短型熱電偶之間連接牢固性，防止檢定人員操作產(chǎn)生誤差，負(fù)責(zé)檢定的機(jī)構(gòu)，要求檢定用戶一起提交補(bǔ)償導(dǎo)線與短偶，當(dāng)用戶不具備補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)，可由檢定機(jī)構(gòu)根據(jù)短偶配置長(zhǎng)度、型號(hào)相應(yīng)的補(bǔ)償導(dǎo)線，完成檢定后向用戶提交整體檢定與整體偶檢定各項(xiàng)數(shù)據(jù)。此檢定方法平及其方便、經(jīng)濟(jì)、精準(zhǔn)等優(yōu)勢(shì)，一直以身深受檢定機(jī)構(gòu)和用戶青睞。

2.2 偶絲延長(zhǎng)檢定法。???? 此方法檢定原理是剪去分度號(hào)相同、長(zhǎng)度足夠、檢定合格的熱電偶工作斷焊點(diǎn)，將其變?yōu)榫哂姓?fù)極的偶絲兩根，在型號(hào)相同的短偶正極、負(fù)極分別焊上偶絲，制作出與要求長(zhǎng)度符合的一支熱電偶，然后采取常規(guī)檢定程序即可。其本質(zhì)與整體熱電偶檢定區(qū)別不大，同樣具有較高準(zhǔn)確度，且操作便捷，以兩個(gè)焊點(diǎn)的充分應(yīng)用達(dá)到檢定目的[3]。偶絲延長(zhǎng)檢定法的不足之處在于，檢定機(jī)構(gòu)需做好焊接設(shè)備、多樣型號(hào)偶絲的購(gòu)進(jìn)、應(yīng)用準(zhǔn)備工作，其中鉑絲、鉑銠成本較高，準(zhǔn)備不僅麻煩且不經(jīng)濟(jì)，從檢定機(jī)構(gòu)角度來(lái)講，應(yīng)用偶絲延長(zhǎng)檢定法沒(méi)有太大意義，機(jī)構(gòu)不能將高成本的延長(zhǎng)偶絲提供給使用單位，用戶獲取的依然為短型熱電偶，一旦沒(méi)有在現(xiàn)場(chǎng)使用環(huán)節(jié)通過(guò)補(bǔ)償措施處理短偶，很容易出現(xiàn)幾十度的誤差問(wèn)題。

2.3 修正冷端檢定法。此方法檢定原理是把被檢短型熱電偶與標(biāo)準(zhǔn)熱電偶工作段進(jìn)行牢固捆扎，形成完整一束，將其置于檢定短型偶的專用爐中，用銅導(dǎo)線連接標(biāo)準(zhǔn)偶冷端，置于冰點(diǎn)瓶?jī)?nèi)，用銅導(dǎo)線連接被檢短型熱電偶，置于檢定爐周邊，采取直流電位差計(jì)法，對(duì)二者熱電勢(shì)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量銅導(dǎo)線與短偶連接溫度的過(guò)程使用玻璃溫度計(jì)進(jìn)行，把溫度與電勢(shì)值進(jìn)行換算，修正短偶，對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)偶，獲取短偶誤差。

因?yàn)槎绦蜔犭娕祭涠伺R近檢定爐口，距離短時(shí)僅幾厘米，爐口溫度會(huì)隨檢定點(diǎn)溫度提升變化而逐漸升高，所以因使用玻璃溫度計(jì)在各個(gè)檢定點(diǎn)測(cè)量。在測(cè)量過(guò)程中，受爐口產(chǎn)生的熱對(duì)流、熱輻射作用，難以測(cè)量因偶絲熱傳導(dǎo)提升的溫度數(shù)據(jù)，加之測(cè)量室內(nèi)流動(dòng)的空氣、封閉爐口的石棉均勻性等因素影響，進(jìn)一步加大了短偶冷端溫度測(cè)量難度，尤其對(duì)于超過(guò)800℃的檢定點(diǎn)短偶冷端溫度，面臨這個(gè)更難測(cè)準(zhǔn)的挑戰(zhàn)。實(shí)踐表明，越短的偶絲，爐口露出的部分越少，檢定中測(cè)量誤差更大?？梢?jiàn)，修正冷端檢定法具有相對(duì)較大的短偶檢定誤差，適合用于無(wú)法通過(guò)其他檢定方法的情況。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，檢定短型熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線檢定法、偶絲延長(zhǎng)檢定法、修正冷端檢定法各有優(yōu)勢(shì)，其中補(bǔ)償導(dǎo)線檢定法具有較高精準(zhǔn)度，強(qiáng)調(diào)了整體檢定和整體使用，且成本低廉，具有很大的推廣空間。偶絲延長(zhǎng)檢定法盡管操作麻煩且成本昂貴，不過(guò)具有較高準(zhǔn)確性，可應(yīng)用在仲裁檢定短型熱電偶環(huán)節(jié)，為了避免偶絲誤差，需修正測(cè)量結(jié)果。修正冷端檢定法誤差較大，難以精準(zhǔn)測(cè)溫，適合作為權(quán)宜之計(jì)使用，不應(yīng)納入常規(guī)檢定手段中。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李彤，梁敬偉，高艷紅， 等.液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)用短型熱電偶校準(zhǔn)裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[C].//中國(guó)航天科技集團(tuán).第二屆計(jì)量測(cè)試與航天發(fā)展論壇論文集.2015：100-106.

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[3] 鐘貞. 短型貴金屬熱電偶檢定方法的探究[J]. 酒鋼科技，2015，49（03）：86-90.