淺析標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的維護(hù)與使用

摘要：眾所周知，標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)非常昂貴，使用一段時(shí)間后會(huì)發(fā)生漂移。若發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)生的漂移量超出正常范圍，并及時(shí)進(jìn)行退火處理仍能恢復(fù)其正常性能。所以，有必要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的漂移進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。利用小型水三相點(diǎn)瓶，可方便、快速地檢測(cè)水三相點(diǎn)上標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的漂移，有助于判斷超差與否，及時(shí)采取措施延長(zhǎng)其使用壽命。

關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì);漂移;水三相點(diǎn)瓶

0.引言

標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)是一種高精度、高穩(wěn)定性的測(cè)量?jī)x器。它可以作為標(biāo)定汞溫度計(jì)、工業(yè)用玻璃溫度表、工業(yè)用熱電阻、工業(yè)用熱電偶等，但價(jià)格昂貴，制造工藝復(fù)雜，不耐振動(dòng)。石英玻璃外保護(hù)管易碎。標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的正確使用和維護(hù)十分重要。若使用不當(dāng)，會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)漂移或損壞。因此本文對(duì)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的維護(hù)與使用作出研究。

1.標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)概述

標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)是傳遞（-189.3442～660.323）℃溫度范圍內(nèi)國(guó)際溫標(biāo)的內(nèi)插儀器。它是一種精度高、穩(wěn)定性好的精密測(cè)量?jī)x器。標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)已廣泛應(yīng)用于許多企事業(yè)單位，尤其在計(jì)量、電力、軍工等行業(yè)。標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)在標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)、液體玻璃溫度計(jì)、熱電阻、低溫?zé)犭娕嫉鹊臉?biāo)準(zhǔn)裝置中。隨著測(cè)溫水平的上升，越來(lái)越多地被用作工作測(cè)量?jī)x器。標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)價(jià)格昂貴，制造工藝復(fù)雜，不耐振動(dòng)。石英玻璃外保護(hù)管易破裂的。不適當(dāng)?shù)氖褂脮?huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)漂移或損壞。所以，標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的正確使用和維護(hù)十分重要。

2.標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)產(chǎn)生漂移的原因分析

2.1氧化

鉑在-40°C到500°C之間都會(huì)發(fā)生氧化。約300℃～500℃時(shí)，鉑絲表面可形成三維形式的二氧化鉑;在約-40～300℃范圍內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生二維形式的鉑氧化物。因?yàn)殂K絲的一部分橫截面被氧化膜取代，電阻也隨之增大。而低溫區(qū)漂移的主要原因是鉑氧化物引起的，通過(guò)退火可以消除氧化造成的漂移。

2.2污染

當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)受到污染時(shí)，它的水三相點(diǎn)電阻R（tpw）會(huì)增加，任何凝固點(diǎn)的電阻比W=R（t）/R（tpw）都會(huì)下降。R（tpw）和W通常無(wú)法通過(guò)退火得到完全恢復(fù)。石英管與金屬護(hù)管污染的區(qū)別在于，金屬護(hù)管標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)在極短的時(shí)間內(nèi)的漂移十分明顯.而石英護(hù)管標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的漂移有一個(gè)逐漸的過(guò)程。

2.3機(jī)械沖擊

撞擊、振動(dòng)或任何其他形式的加速度都會(huì)引起管腔彎曲和周圍支架的變形，從而引起應(yīng)力，改變溫度計(jì)的耐溫性能。應(yīng)力使鉑電阻值增大。若力學(xué)沖擊不明顯，則可通過(guò)退火消除Rtp和w的漂移。但是若鉑絲受到物理?yè)p壞，則不能進(jìn)行退火恢復(fù)。

3.標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)保管與使用

（1）若R（tpw）略微增加，W保持不變或變化很小，則可能是標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)氧化或受到輕微的機(jī)械沖擊。還可以使用退火過(guò)程恢復(fù)正常。（2）若R（tpw）明顯增加，而W保持不變或變化很小，則有可能是標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻的溫度計(jì)被氧化，或傳感器線實(shí)際上已經(jīng)損壞。在退火后，R（tpw）恢復(fù)時(shí)，表示標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)已經(jīng)被氧化。（3）若退火后R（tpw）沒(méi)有改善，則可能是標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的傳感器損壞。（4）若R（tpw）略微增減，則可能是標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)受到明顯的機(jī)械沖擊或輕微污染。（5）若R（tpw）明顯增加，則標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)可能受到明顯的機(jī)械沖擊。通過(guò)退火可以R（tpw）恢復(fù)R值。

4.使用過(guò)程中可能出現(xiàn)的不正常現(xiàn)象及應(yīng)對(duì)措施

如果測(cè)量值與證書提供的數(shù)據(jù)有出入，則先檢查測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量是否正常，測(cè)量水三相點(diǎn)值，并與證書數(shù)據(jù)進(jìn)行比較;然后將溫度計(jì)上限溫度退火（2～3）小時(shí)，，再測(cè)量溫度計(jì)的水三相點(diǎn)值Rtp。對(duì)比了退火前后Rtp的變化，如果不穩(wěn)定，再退火，如此循環(huán)，直到Rtp穩(wěn)定。如無(wú)Rtp穩(wěn)定跡象，請(qǐng)參考下列步驟：

（1）在測(cè)量過(guò)程中，若出現(xiàn)不能解釋的嚴(yán)重異常，如亂跳、無(wú)讀數(shù)等，應(yīng)檢查溫度計(jì)接線是否正確、牢固;若接線正確但問(wèn)題依然存在，則應(yīng)將溫度計(jì)的所有導(dǎo)線與測(cè)量裝置分開。用萬(wàn)用表測(cè)量溫度表導(dǎo)線之間的電阻。

接通溫度計(jì)，用萬(wàn)用表檢查溫度計(jì)外部導(dǎo)線的電阻，確定哪個(gè)導(dǎo)線斷開;必要時(shí)，切斷溫度計(jì)內(nèi)部或外部電阻，以區(qū)分其原因是溫度計(jì)內(nèi)部還是外部;若為溫度計(jì)外部引線開路，則只需將開路上的引線部分或?qū)⑵淝袛嗪螅瑴囟缺韺⒛苷９ぷ?若溫度計(jì)內(nèi)部引線或溫度計(jì)元件開路，則不能再使用。

測(cè)溫儀短路時(shí)，所測(cè)得的溫度表中任意一對(duì)導(dǎo)線之間只有導(dǎo)線電阻（2Ω左右）。很可能是由于溫度計(jì)手柄內(nèi)部的導(dǎo)線或感溫元件需要維護(hù)或更新，室溫下溫度計(jì)的電阻介于引線電阻和正常電阻之間。極有可能是溫度計(jì)的感溫元件的電阻線圈短路，無(wú)法重復(fù)測(cè)溫。

（2）溫度計(jì)在水三相點(diǎn)測(cè)量時(shí)讀數(shù)不穩(wěn)定，再次檢查溫度表接線是否正確、牢固;檢查電測(cè)儀的測(cè)量是否正常（可測(cè)量一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻，看測(cè)量值是否穩(wěn)定）;通常使用該電測(cè)儀測(cè)量另一種溫度計(jì)，看其測(cè)量值是否穩(wěn)定;如果確定該溫度計(jì)的測(cè)量讀數(shù)不穩(wěn)定，可能是溫度計(jì)外保護(hù)管有孔或裂縫。

（3）溫度計(jì)僅在低溫時(shí)不穩(wěn)定，但在常溫或高溫下正常。探測(cè)低溫物體或被測(cè)介質(zhì)的溫度是否穩(wěn)定;如果被測(cè)物體的溫度穩(wěn)定，溫度計(jì)會(huì)由于密封問(wèn)題而使水汽進(jìn)入溫度計(jì)。因此，溫度表需要維護(hù)或升級(jí)。

5.結(jié)束語(yǔ)

標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)測(cè)量溫度精度高，穩(wěn)定性好，制造工藝復(fù)雜，不耐振動(dòng)。石英玻璃外保護(hù)管易破裂。不適當(dāng)?shù)氖褂脤?dǎo)致溫度計(jì)數(shù)漂移或損壞。因此需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水三項(xiàng)點(diǎn)的電阻值，根據(jù)其變化規(guī)律，及時(shí)進(jìn)行退火，延長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)使用壽命。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：王崟朱 1991年，男，安徽合肥，本科 /助理工程師，安徽省長(zhǎng)江計(jì)量所，研究方向：熱學(xué)計(jì)量檢定。