温度测量技术最新动态(新)

1、沈阳东大传感技术有限公司王魁汉2009年10月29日一、一、AMS2750D简介简介二、二、ASTM的最新动态的最新动态三、现场在线校准装置三、现场在线校准装置四、铂铑热电偶的替代方案和业绩四、铂铑热电偶的替代方案和业绩五、五、超稠油井下温度、压力双参数动态测量系统超稠油井下温度、压力双参数动态测量系统六六 、热电偶丝材的热电性能检测与分析、热电偶丝材的热电性能检测与分析 七、铠装热电偶电缆热电性能、绝缘性能的检测与分析七、铠装热电偶电缆热电性能、绝缘性能的检测与分析 八、热电偶时间常数检测与分析八、热电偶时间常数检测与分析 九、钢水、铜液及铝水连续测温九、钢水、铜液及铝水连续测温 Nadca

2、p是是“美国宇航局与国防部合同方认可机构美国宇航局与国防部合同方认可机构”的简称，是性能审的简称，是性能审查协会（查协会（PRI）对航空航天行业中特种工艺的管理程序，）对航空航天行业中特种工艺的管理程序， Nadcap的任务是的任务是对制造工艺与产品进行国际性、公正客观的独立评估，以确保最大限度地对制造工艺与产品进行国际性、公正客观的独立评估，以确保最大限度地提供最高质量的产品。目前世界上所有航空工业主承包商都已加入提供最高质量的产品。目前世界上所有航空工业主承包商都已加入Nadcap管理程序，中国获得管理程序，中国获得Nadcap认证的供应商总数已达认证的供应商总数已达26个。个。 Nadc

3、ap热处理热处理审核是审核是Nadcap特种工艺认证审核的主要内容，其参考标准即为特种工艺认证审核的主要内容，其参考标准即为AMS2750D。2750D是美国宇航材料规范中是美国宇航材料规范中,专门对高温测量的要求。该规范修订于专门对高温测量的要求。该规范修订于2005年年9月，取代月，取代2750C。 AMS2750D主要内容主要内容 温度传感器温度传感器 仪表仪表 系统精度测量系统精度测量 (SAT) 炉温均匀性测量（炉温均匀性测量（TUS） 热处理设备热处理设备1、温度传感器、温度传感器 总体要求总体要求 温度传感器应符合表温度传感器应符合表1要求，即应采用要求，即应采用2750D规定的

4、温度传感器或采用规定的温度传感器或采用具有相同或更高精度的其它温度传感器。具有相同或更高精度的其它温度传感器。温度传感器分类温度传感器分类 基准、标准基准、标准 一等标准一等标准 二等标准二等标准 系统精度校准系统精度校准 炉温均匀性测量炉温均匀性测量 控制、记录与监测控制、记录与监测 负载负载 温度传感器分为易耗型（包覆）及非易耗型。温度传感器分为易耗型（包覆）及非易耗型。测试传感器测试传感器 温度传感器的校准方法符合温度传感器的校准方法符合ASTM E220 E207。 温度传感器的正确选择与维护，注意事项温度传感器的正确选择与维护，注意事项: 传感器的最高、最低使用温度传感器的最高、最低

5、使用温度 传感器的最大允差传感器的最大允差 传感器的工作环境、气氛、介质、工艺规范要求传感器的工作环境、气氛、介质、工艺规范要求 传感器的使用方式、使用寿命的期望值传感器的使用方式、使用寿命的期望值 测温成本的限制、操作测温成本的限制、操作 人员对传感器的管理经验及温度传感器被滥人员对传感器的管理经验及温度传感器被滥用的可能性用的可能性。 温度传感器使用温度上限温度传感器使用温度上限 带保护管的温度传感器的推荐使用温度上限，见表带保护管的温度传感器的推荐使用温度上限，见表2 表表2 带保护管的各种偶丝直径（带保护管的各种偶丝直径（Awg）温度传感器的推荐使用温度上限（）温度传感器的推荐使用温度

6、上限（ ） 对铠装热电偶的使用温度上限，见表对铠装热电偶的使用温度上限，见表3。表表3各种外径的铠装热电偶的推荐使用温度上限（各种外径的铠装热电偶的推荐使用温度上限（ ） 补偿导线补偿导线 热电偶丝的化学成分与对补偿导线要求，应符合热电偶丝的化学成分与对补偿导线要求，应符合ASTM E230要求，见要求，见表表4。表表4 热电偶丝的化学成分和补偿导线的要求热电偶丝的化学成分和补偿导线的要求 补偿导线不允许绞接，可用与热电偶相匹配的连接件、插补偿导线不允许绞接，可用与热电偶相匹配的连接件、插头、插座连接见图头、插座连接见图1。不同国家补偿导线着色见表。不同国家补偿导线着色见表5。图图1 补偿导线

7、的插接件补偿导线的插接件表表5 不同国家补偿导线着色不同国家补偿导线着色 热电偶每盘的丝进行校准热电偶每盘的丝进行校准 由已校验过盘卷的偶丝，制成的温度传感器，可以代替单由已校验过盘卷的偶丝，制成的温度传感器，可以代替单独初试校验。即热电偶丝盘卷校准合格，由此盘偶丝制成独初试校验。即热电偶丝盘卷校准合格，由此盘偶丝制成温度传感器，无需再进行初试校验。温度传感器，无需再进行初试校验。 对热电偶长度限制对热电偶长度限制 a. L 305m可一端取样，决定修正系数；可一端取样，决定修正系数； b. L 305m应两端取样，修正系数应为两端抽样测试的应两端取样，修正系数应为两端抽样测试的平均值；平均值

8、； 使用使用 当当t 260 ， K、E型温度传感器重复使用时，型温度传感器重复使用时，其插入深度应与上次相同或更深。其插入深度应与上次相同或更深。 损坏热电偶允许修复损坏热电偶允许修复 易耗型廉金属测试温度传感器的易耗型廉金属测试温度传感器的U系数公式系数公式U系数仅适用于易耗型（包覆热电偶）廉金属温度传感器用于系统精度测试系数仅适用于易耗型（包覆热电偶）廉金属温度传感器用于系统精度测试及炉温均匀性测试温度传感器，及炉温均匀性测试温度传感器，U系数不适用于非易耗型温度传感器及易耗系数不适用于非易耗型温度传感器及易耗型廉金属负载温度传感器。型廉金属负载温度传感器。 禁止任何易耗型廉金属测试温度

9、传感器进行重复校验。禁止任何易耗型廉金属测试温度传感器进行重复校验。当当U 30，测试温度传感器，测试温度传感器 允许重复使用，允许重复使用，U的定义为：的定义为： U=U1+2 U2 U1650 以下使用次数以下使用次数 U2650 980 之间使用次数之间使用次数 当当t 980 ，易耗型廉金属测试温度传感器只允许使用一次，易耗型廉金属测试温度传感器只允许使用一次 温度传感器的使用寿命依据炉温及使用次数而定，禁止重新温度传感器的使用寿命依据炉温及使用次数而定，禁止重新标定使用。标定使用。 t1260 1次次 1205t1260 10次次 980t1205 30天或天或90次次 650t98

10、0 90天或天或180次次 t650 90天或天或270次次 1支作易耗性的热电偶，如果它达到了规定的最多使用次数或最支作易耗性的热电偶，如果它达到了规定的最多使用次数或最长使用时间，即达到了允许使用寿命。长使用时间，即达到了允许使用寿命。2 、 仪表仪表 全部采用数字式全部采用数字式 测试温度传感器的校准精度测试温度传感器的校准精度1 或或0.1%t 所有数字式控制、监测和记录仪表的校准精度必须达到所有数字式控制、监测和记录仪表的校准精度必须达到 1.1（2 ） 校准周期依据炉子等级确定校准周期依据炉子等级确定,2类炉为每季度一次类炉为每季度一次,5类炉为半年类炉为半年一一 次。次。l 在使

11、用温度范围内校准 a 溯源修正系数 b 校准间隔140 ,对于高于或低于标准温度不允校准 c 当使用温度t 260 时,K、E不允重复校准 d 炉温均匀性检测用热电偶，J 、N 三个月 e 系统精度检测用热电偶，J 、N 三个月l 取样 L 305米,可一端取样 L 305米,由两端取样,求 平均值3 、系统精度校准（、系统精度校准（SAT） 在线系统校准：在线系统校准： 允差：炉温均匀性检测用热电偶 2.2 或0.75% 系统准确度检测用热电偶 1.1或0.4% 校准间隔140 测试传感器校准周期：测试传感器校准周期： S、R、B型贵金属热电偶为6个月 J、N型廉金属热电偶为3个月 t260

12、 ，K、E型热电偶不允许重新校准 SAT最长允许校准周期取决于炉子等级及仪表的类型，仪表精度越高，SAT允许校准周期越长。 系统精度测试热电偶的测量端与控制热电偶测量端的距离系统精度测试热电偶的测量端与控制热电偶测量端的距离 76mm。而且原则上必须保证每次校准都放在相同位置及插入深度而且原则上必须保证每次校准都放在相同位置及插入深度带校准带校准孔热电偶最好。孔热电偶最好。 系统精度测试系统必须带有证书或报告系统精度测试系统必须带有证书或报告在线校准仪。在线校准仪。 l测量时炉子升温速度应采用生产中实际的升温速度，这是强制性规定。l作者于2003年就提出了系统精度整体校准的理念。11热电偶高温

13、计检定方法初探。仪器仪表标准化计量，热电偶高温计检定方法初探。仪器仪表标准化计量， 2003 2003，（，（4 4），），38-4138-4122热处理炉用测温系统检定方法初探，第八次全国热处理热处理炉用测温系统检定方法初探，第八次全国热处理大会论文集，大会论文集，20032003，北京，北京，P486P48633真空冶金用新型温度传感器及测温系统的校准，真空，真空冶金用新型温度传感器及测温系统的校准，真空， 2004 2004，4141（3 3）44热处理行业测温系统校准方法研究，金属加工，热处理行业测温系统校准方法研究，金属加工，20082008， NO.3 NO.3，P71P714 、

14、炉温均匀性测量（、炉温均匀性测量（TUS） 炉子的等级是根据炉温均匀性炉子的等级是根据炉温均匀性,而不再是热处理的类型而不再是热处理的类型 TUS的测量周期同炉子等级及仪表的类型有关的测量周期同炉子等级及仪表的类型有关 初始测量初始测量 要求检测最低、最高温度，如果两者相差要求检测最低、最高温度，如果两者相差t 600 ，还需增加，还需增加测试点测试点 定期测量定期测量 要求检测使用温度范围内任一点要求检测使用温度范围内任一点,但每年至少检测一次最低和最高但每年至少检测一次最低和最高温度温度 TUS对对2750D成本影响成本影响 规定规定TUS测量周期测量周期 提高仪表精度及增加合格测量次数提

15、高仪表精度及增加合格测量次数,可减少测量次数。可减少测量次数。 5 、值得讨论、值得讨论 的问题的问题 炉炉温均匀性（保温精度）温均匀性（保温精度） 表征热处理炉内温场均匀一致的程度的技术指标：表征热处理炉内温场均匀一致的程度的技术指标： 测量点之间的偏差测量点之间的偏差 测量点与监测点测量点与监测点 测量点与设定点测量点与设定点 测量点与控制点测量点与控制点 测量系统的准确度测量系统的准确度 表征测温系统的指示值与实际值或真值的偏离程度。表征测温系统的指示值与实际值或真值的偏离程度。 控温精度控温精度 表征工业炉控温系统对炉温波动的控制能力。表征工业炉控温系统对炉温波动的控制能力。 由AST

16、M 2009年版和IEC（2008年）的材料中可以看出工业热电偶与热电阻的发展方向和趋势。 1、关于、关于IEC 60751 2008 Industrial Platinum Resistance Thermometers and Platinum Temperature Sensors 标准，于标准，于2008.5.23通过。通过。 该标准直译为工业铂热电阻温度计与工业热电阻传感器，我国将标准名称可能译为“工业铂热电阻”、并等同采用此标准作为国家标准，国标起草工作正在进行。 从IEC 60751 2008看出铂热电阻的发展特点： 1）提高和扩大铂热电阻允差范围：在原A级基础上设AA级，允差从

17、A级 （0.15+0.002|t|）提高到AA级（0.1+0.0017|t|）、允差除B级 （0.3+0.005|t|）外还增加C级（0.6+0.01|t|）的铂热电阻。 2）正式将膜式电阻纳入标准。 3）允差验收试验规定为： （1）制造商测试结果+扩展不确定度允差。 （2）对用户拒收准则为测试结果+扩展不确定度允差。 2、ASTM与与IEC二大国际标准化组织对标准内容、颁布日期沟通与默契二大国际标准化组织对标准内容、颁布日期沟通与默契 ASTM 2008年修订两个标准：工业铂电阻、工业铂电阻试验方法。E1137/E1137-M-08(替代1137-04)Industrial Platinum

18、 Resistance Thermometers， E644-08(替代E644-06)Testing Industrial Resistance Thermometers。并于2007年增加了ASTM E 2593-07 Accuracy Verification of industrial platinum Resistance thermometers.标准：工业铂电阻的准确度检验。该标准于2008.1公布，其中介绍了不确定度的A类、B类评定，如何将检测过程中的各项因素分别划分为A类、B类以及ASTM E 1137 68 标准中的A级允差的不同温度范围的不确定度的评估。 如ASTM E

19、1137规定铂电阻允差A级=0.13+0.0017|t|在550650允差为1.6651.235，该标准的方法在K=2时，计算出不确定度为0.267，完全满足其不确定度0.2660.309的要求。对于热电阻的不确定度概念与方法，既然IEC、ASTM已采用，今后必定会扩大应用到热电偶。3、新增廉金属热电偶材料在空气中的热电动势稳定性与时间关系的要求、新增廉金属热电偶材料在空气中的热电动势稳定性与时间关系的要求 新增ASTM E 601-07a Measuring Electromotive force(emf)stability of Base-Metal thermoelement Mater

20、ials with time in Air. 廉金属热电偶材料在空气中的热电动势稳定性与时间关系的要求，该标准原为ASTM E 601-07，在07年11月1日又改为ASTM E 601-07a。该标准对热电偶长期稳定性试验的要求极为全面严格。例如： 1) 热电偶放入炉内等温区的长度，从传热学理论给出计算长度公式: L=(2.5cm) 其中：h 热电偶元件材料的热传导率W/mK d 丝材线径mm 标准还给出在200下热电偶单极的热传导率如：Pt为72W/mK,KP为21W/mK。 在检测时贵金属S型（0.5）热电偶最少插入恒温区15mm，廉金属K型（3.2）热电偶最少插入恒温区20mm。 2）

21、检测用廉金属热电偶保护管（Al2O3）中杂质含量0.5%，其中Fe2O3含量0.04%，而对参考铂极用保护管要求更高，杂质含量0.5%，其中Fe2O30.04%，Si0.08%，刚玉管中的Fe2O3影响绝缘性能，而Si则会玷污铂丝。 3）检测记录前4小时要反复测量，在4周内每24h记录一次，以后每周记录两次直至检测完成。 ASTM E 601-7a举例均为500h试验，我国稳定性试验GB/T 2614-1998镍铬-镍硅热电偶丝为200h，GB/T 17615-1998镍铬硅-镍硅镁热电偶丝为200h，而工业热电偶技术条件JB/T 9238规定为250h.。4、在、在ASTM温度测量卷中引人注

22、目的是取消了温度测量卷中引人注目的是取消了ASTM E 1751-00标准标准 该标准是包涵美国热电偶材料研究的成果，但尚无正式文件进行管理的热电偶，我们称之为非标体系热电偶，它包括W-W26Re(G)型，Platinel-,NiCr-AuFe0.07%,PtMo5-PtMo0.1,PtRh40-PtRh20,NiMo18-NiCo0.8,IrRh40-Ir,AuPt,Pt-Pd等九种热电偶，主要是超高温和深低温用的特殊热电偶，ASTM取消该标准原因是此标准从2000年修订后，8年内未作更新，于2009年3月决定取消，所以ASTM E 1751-00成为最后一版的标准。 ASTM E 1751

23、-00被取消，但人们会继续引用此标准，这有先例，ANSI MC96.1测温热电偶标准1982年最后一次修改，早已被ASTM E 230取代，但仍有不少知名企业还引用MC96.1标准。 取消ASTM E 1751-00的影响： 1）W-WRe26（G）型今后的发展。 2）JJG 542-1997金铂热电偶检定规程。 5、从、从ASTM E 344-08将热电偶分为三类将热电偶分为三类：1）廉金属热电偶、2）贵金属热电偶、3）难熔金属热电偶。难熔金属热电偶定义：（1）热电偶单极材料熔点高于1935（3515 ）。（2）热电偶的二个极必须是难熔金属和他们的合金。 ASTM E 344-08对铠装热电

24、偶有严格的定义，但是对铂热电阻没有铠装铂电阻一说，这是我们要注意的。 6、 从从ASTM E 608-06廉金属铠装热电偶廉金属铠装热电偶的室温绝缘电阻对绝缘型1.45mm以上最小500Vdc,最小1000M，在高温时要考虑长度1.45mm以上，最小电压100Vdc，在1000下300mm长的铠偶绝缘电阻最小值为100000（100K） 而ASTM E 839-05铠装热电偶和铠装热电偶电缆试验方法则清楚地划分装配后的铠偶和整卷的电缆（Bulk material length）简称BML，对于后者，要求绝缘电阻为10000M。 我国铠偶是采用IEC 61515.1995即GB/T 18404-

25、2001和ASTM一样，对铠偶外径规定为0.5、1.0、1.5、2.0、3.0、4.5、6.0、8.0mm,8种规格，我国对4.5应用的少，相反4、5应用的稍多。7、 ASTM E 696-07美国美国WRe热电偶丝材标准热电偶丝材标准，新标准对丝材除线径原要求为0.13mm0.5mm，现改为0.1270.508mm（即0.0050.020in）尺寸要求严外，改动不大，但补偿导线水平很高，最高使用温度高达871。 1）WRe3-WRe25 Engel hand公司以美国专利US Patent 3502510的产品使用温度330。 代号 300P 97.7Ni 其它 Cr Al Si 300N

26、96Ni 4W Hoskins补偿导线使用至260 牌号 203(+) 90Ni 10Cr 225(-) 98Ni 2Cr2）WRe5-WRe26补偿导线，Hoskins产品可用至871 牌号 405(+) 94.5Ni 2Mn 1Si 1.5Al 426(-) 80Ni 20Cu8、关于、关于C型（型（WRe5/26）热电偶的分度表）热电偶的分度表 目前在美国有两个WRe5/26热电偶的分度表：1）ASTM E 988分度表，2）NIST（美国国家标准与技术研究院）以NIST Monograph 175 Temperature-Electromotive Force Reference Fu

27、nctions and Table for the letter-Designated Thermocouples Types, Based on ITS-90即基于1990国际温标的标准化管理的热电偶热电动势和函数值，ASTM E 230-03将C型热电偶列入标准化热电偶，并升格为美国国家标准，这就存在除了C型热电偶之外的所有标准化热电偶的资料（分度表、函数值）都选用NIST Monograph 175,只有WRe5/26是由制造商提供的（也就是ASTM E 988）所以ASTM E 230在条文中特别注明：如果要求更进一步的信息，请查阅NIST有声望的资料。ASTM E 988ASTM E

28、 988NIST M-175NIST M-175T T90 90 / /E /E /m mT T90 90 / /E /mE /mV V2300230036.93136.9312300230036.92236.9222310231037.02437.0242310231037.015 37.015 2315231537.07037.0702315231537.06137.061232023202320232037.10737.107表表7 ASTM E988与与NIST Monograph 175 差别差别 在我们国家温度量值均溯源到中国计量科学研究院（NIM）其它单位可以自建温度系统，但其数

29、值均由NIM传递，美国也是一样，美国C型热电偶最终还是会采用NIST的数值。 1 、便携式在线温度校准仪、便携式在线温度校准仪 本公司一直在倡导本公司一直在倡导整体在线校准整体在线校准。即用现场实际使用的工业炉作为比较热源，。即用现场实际使用的工业炉作为比较热源，只要有标准器就可以进行在线校准。因此，本公司的在线校准仪便应运而生了。只要有标准器就可以进行在线校准。因此，本公司的在线校准仪便应运而生了。它的特点是：作为工作标准，在线校准各种温度系统，具有它的特点是：作为工作标准，在线校准各种温度系统，具有准确度高准确度高，使用方便使用方便等特点。每台校准仪均带有国家认可的校准实验室的等特点。每台

30、校准仪均带有国家认可的校准实验室的校准证书校准证书。 2、带有温度校准、监测孔的新型热电偶（专利产品）、带有温度校准、监测孔的新型热电偶（专利产品） 型号：WR_ _ _J 分度号：K、N、S、R、B、C（W5）、D（W3） 允差等级：0.25%t、0.4%t、0.75%t、1.0%t 保护管：单层金属管、单层瓷管、双层瓷管、复合管 使用温度：01800 规格：1630mm L=3002000mm 用途：该产品即可用于热处理炉的温度测量与控制，又为现场在线校准提供方便。配用本公司便携式在线温度校准仪，即可在现场对整个测量系统进行校准。 应用：现已用于易普森工业炉及瓦轴等单位。 四四. . 铂铑

31、热电偶的替代方案与业绩铂铑热电偶的替代方案与业绩 我国工业炉窑的我国工业炉窑的温度测量温度测量，尤其是在，尤其是在1300以上的高温领域，在接触法测温以上的高温领域，在接触法测温方面，我国传统是以方面，我国传统是以铂铑系铂铑系热电偶作为工具，即用热电偶作为工具，即用S型型（PtRh10-Pt）、）、R型型(PtRh13-Pt)和和B型型(PtRh30-PtRh6)三种热电偶。每年测温消耗的铂大约三种热电偶。每年测温消耗的铂大约500kg。全。全世界世界95%的铂、铑产量集中在南非、俄罗斯，而我国是铂资源贫乏的国家，几乎全的铂、铑产量集中在南非、俄罗斯，而我国是铂资源贫乏的国家，几乎全部靠进口。

32、部靠进口。 1、用新型廉金属温度传感器替代贵金属铂铑热电偶的方案与业绩、用新型廉金属温度传感器替代贵金属铂铑热电偶的方案与业绩 廉金属温度传感器廉金属温度传感器就是以就是以WRe热电偶或热电偶或N型型热电偶作热电偶作敏感元件敏感元件。 综合考虑温度、气氛（氧化、还原、真空）以及腐蚀、热冲击、振动、综合考虑温度、气氛（氧化、还原、真空）以及腐蚀、热冲击、振动、磨损等多种因数组成的磨损等多种因数组成的恶劣环境恶劣环境。 采取不同材料和结构的保护管制作成的采取不同材料和结构的保护管制作成的测温器件测温器件。 N型装配式温度传感器型装配式温度传感器 N型型装配式温度传感器，主要用于工业炉窑中温度测量。

33、采用陶瓷作保护管，装配式温度传感器，主要用于工业炉窑中温度测量。采用陶瓷作保护管，内装内装N分度热电偶材料，具体分度热电偶材料，具体技术指标技术指标如下：如下： 使用温度：使用温度：01250 准确度：准确度： 0.75% t、 0.4% t 应用：真空、氧化、还原或者两者交替气氛、真空环境连续测温。应用：真空、氧化、还原或者两者交替气氛、真空环境连续测温。 少则少则5年，多则年，多则10年，年，N型温度传感器将取代型温度传感器将取代K型成为热电偶的主导产品型成为热电偶的主导产品 N型铠装热电偶型铠装热电偶 进口进口N型铠缆，组装成铠装热电偶，主要用于真空炉温度测量，热响应时间快。型铠缆，组装

34、成铠装热电偶，主要用于真空炉温度测量，热响应时间快。采用进口采用进口NC（Nicrobell）材料作为保护管，具体技术指标如下：）材料作为保护管，具体技术指标如下： 使用温度：使用温度：01250 准确度：准确度： 7.5% t 保护管：保护管：NC外皮外皮 应用：真空、氧化、还原或者两者交替气氛、应用：真空、氧化、还原或者两者交替气氛、 真空环境连续测温，无腐蚀环境中使用寿命半年以上。真空环境连续测温，无腐蚀环境中使用寿命半年以上。表表8 用用N型装配式温度传感器替代铂铑热电偶型装配式温度传感器替代铂铑热电偶08年一年的业绩年一年的业绩 用钨铼热电偶部分替代贵金属热电偶用钨铼热电偶部分替代贵

35、金属热电偶 性能指标：测温范围性能指标：测温范围12002000 准确度准确度1%t WRe温度传感器在氧化气氛下，温度传感器在氧化气氛下，14001800平均寿命优于平均寿命优于600h WRe温度传感器在温度传感器在1600不含氢的还原性气氛平均寿命优于不含氢的还原性气氛平均寿命优于720h WRe温度传感器在真空条件下，平均寿命为温度传感器在真空条件下，平均寿命为1400h 钨铼热电偶性能检测与分析钨铼热电偶性能检测与分析 质量标准质量标准:JB/T9497-2002 钨铼热电偶丝及分度表钨铼热电偶丝及分度表JJF1176-2007 01500钨铼热电偶校准规范钨铼热电偶校准规范 AST

36、M E696-00 Specification for Tungsten-Rhenium allog thermocouple wire、ASTM E988-96（2002）Temperature Electromotive Force (EMF) table for Tungsten-Rhenium thermocouple. 销量：销量：2007年以后每年销售年以后每年销售2000 3000支支 应用：现有用户应用：现有用户230家家）mv）mv）1554.827.4541547.4-7.427.4851547.7-7.1-0.31554.827.4481547.0-7.827.46915

37、48.4-6.4-1.41554.827.7141564.69.827.6971563.58.71.11554.827.6931563.28.427.7071564.19.3-0.91554.827.6781562.27.427.6691561.66.80.61554.827.6741561.97.127.6271558.84.03.11554.827.7611567.712.927.7531567.212.40.51554.827.7611567.712.927.7801568.914.1-1.21554.827.7241565.310.527.7321565.811.0-0.51554.8

38、27.6901563.08.227.6781562.27.40.8注：注： A、B、C、D、E代表国内样品提供单位；代表国内样品提供单位； 采用熔丝法，以疤熔化点为检定点温度。采用熔丝法，以疤熔化点为检定点温度。结果初步分析结果初步分析1、精度。、精度。4家家WRe热电偶丝精度皆在热电偶丝精度皆在1%t以内，以内，A、E在在0.5%t以内。以内。2、分散性。首尾不均匀性偏差很小，最大为、分散性。首尾不均匀性偏差很小，最大为3.6。a 还原性气氛还原性气氛 2002年沈阳东大传感技术有限公司与攀钢研究院合作，对国家下达的年沈阳东大传感技术有限公司与攀钢研究院合作，对国家下达的“钒氮钒氮合金产品研

39、发及产业化技术研究合金产品研发及产业化技术研究”课题中的关键参数测量进行探讨。针对温课题中的关键参数测量进行探讨。针对温度为度为1600，气氛为，气氛为N2、CO还原气氛，并有强碱熔体腐蚀的工业环境，特还原气氛，并有强碱熔体腐蚀的工业环境，特种种WRe温度传感器采用高纯、高强、高密度石墨的复合管型结构（见图），温度传感器采用高纯、高强、高密度石墨的复合管型结构（见图），现已取得专利。特种现已取得专利。特种WRe温度传感器寿命为普通热电偶的温度传感器寿命为普通热电偶的10倍，普通倍，普通WRe热热电偶的电偶的5倍以上。倍以上。 b 真空及惰性气氛真空及惰性气氛 普通普通S型或型或B型热电偶，由于

40、没有严格密封措施，当保护管破损时，将使炉内型热电偶，由于没有严格密封措施，当保护管破损时，将使炉内外相通，破坏体系真空度，损失惨重；普通的真空炉用热电偶密封措施不当，外相通，破坏体系真空度，损失惨重；普通的真空炉用热电偶密封措施不当，达不到真空系统要求，真空冶金设备和真空钎焊炉用真空系统一般要求达不到真空系统要求，真空冶金设备和真空钎焊炉用真空系统一般要求110-3110-5Pa。 特点：特点： 严格密封。严格密封。 采用单层或复合管型结构。采用单层或复合管型结构。 成本是铂铑热电偶的成本是铂铑热电偶的1/31/6。 并可替代进口真空炉用热电偶并可替代进口真空炉用热电偶应用：应用： 廊坊硬质合

41、金公司等企业，替代廊坊硬质合金公司等企业，替代了贵金属热电偶。了贵金属热电偶。 型号：型号：WR_ Z分度号：分度号：K、S、R、B、C（W5）、）、D（W3）允差等级：允差等级：0.25%t、0.4%t、0.75%t、1.0%t保护管：复合管、耐热合金管、保护管：复合管、耐热合金管、Mo、W管管使用温度：使用温度：02000规格：规格：616mm L=4001650mm用途：适用于高温真空及热处理等各种真空炉的温度测量。用途：适用于高温真空及热处理等各种真空炉的温度测量。特点：本公司采用耐高温热电偶保护管，因此可保证在高温下长期稳定地工特点：本公司采用耐高温热电偶保护管，因此可保证在高温下长

42、期稳定地工作。采用实体化及密封性极强的结构，有效地保证不破坏体系的真空度，作。采用实体化及密封性极强的结构，有效地保证不破坏体系的真空度，即能确保真空系统压升率满足要求，又可拆卸，在检定时，可将热电偶即能确保真空系统压升率满足要求，又可拆卸，在检定时，可将热电偶元件由保护管内取出，十分方便元件由保护管内取出，十分方便。用户：廊坊硬质合金公司用户：廊坊硬质合金公司c 氧化性气氛氧化性气氛 WRe热电偶的防氧化技术的关键是除氧，而特种热电偶的防氧化技术的关键是除氧，而特种WRe温度传感器，其核心在温度传感器，其核心在于：在原有实体化技术的基础上，将除氧、吸气、造气三位一体。目前国内于：在原有实体化

43、技术的基础上，将除氧、吸气、造气三位一体。目前国内外只是在保护管内除氧填充或抽空、充惰性气体。作者采用新型功能材料，外只是在保护管内除氧填充或抽空、充惰性气体。作者采用新型功能材料，可在高温下在保护管内释放氢气，使可在高温下在保护管内释放氢气，使WRe热电偶处于适宜的环境中工作。特热电偶处于适宜的环境中工作。特种种WRe温度传感器用于刚玉制品烧结炉，在温度传感器用于刚玉制品烧结炉，在1800强氧化气氛中已提高到强氧化气氛中已提高到5个炉次。个炉次。单位单位炉型炉型温度温度环境环境寿命（月）寿命（月）氮化品有限公司氮化品有限公司4m3电阻氮化合成炉电阻氮化合成炉1400真空真空1.5钒制品厂钒制

44、品厂TBY炉炉1600N2+CO1.5云星工业陶瓷公司云星工业陶瓷公司高温烧成炉高温烧成炉1800氧化氧化0.25宏元稀有材料公司宏元稀有材料公司真空炉真空炉1500CO+ N27沈阳玻璃研究院沈阳玻璃研究院连续开放式平推炉连续开放式平推炉1800H227铁合金工商实业公司铁合金工商实业公司梭式窑梭式窑1450氧化氧化15表表9 用户使用情况用户使用情况超长铠装热电偶的研制与热电性能检测及特种显示与记录仪表超长铠装热电偶的研制与热电性能检测及特种显示与记录仪表 高阻抗微弱信号的测量高阻抗微弱信号的测量高阻抗铠缆焊接高阻抗铠缆焊接 对我公司现有丝材作了热电性能检测，对数据进行统计分析对我公司现有丝材作了热电性能检测，对数据进行统计分析 结论为结论为热电偶丝材虽为热电偶丝材虽为级，但不能自由配对。级，但不能自由配对。 丝材热电势分布规律丝材热电势分布规律正极正极(KP)国产丝材国产丝材(%)德国丝材德国丝材(%)铬Cr109.6镍Ni9089.3铝Al01.10表表10 国产热电偶丝材与进口丝材化学成分表国产热电偶丝材与进口丝材化学成分表负极负极