標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計是傳遞－189.3442～660.323℃溫度范圍內(nèi)國際溫標(biāo)的內(nèi)插儀器，它屬于精密計量器具，測量精度高，穩(wěn)定性好。標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計在很多企業(yè)、事業(yè)單位被廣泛應(yīng)用，特別是計量、電力、軍工等行業(yè),被作為標(biāo)準(zhǔn)器，一般被用于檢定標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計、玻璃液體溫度計、熱電阻、低溫?zé)犭娕嫉鹊臉?biāo)準(zhǔn)裝置中，隨著測溫水平的提高，標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計也被越來越多的作為工作計量器具使用。
標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計價格昂貴，制造工藝復(fù)雜，不耐震動，石英玻璃外保護管易破碎，使用不當(dāng)會出現(xiàn)數(shù)據(jù)漂移或損壞，因此，標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計的正確使用及維護是非常重要的。本文從標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計產(chǎn)生漂移的原因、其保管與使用及其使用過程中可能出現(xiàn)的不正常現(xiàn)象及應(yīng)對措施等方面來探討如何正確使用和維護標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計，并對水三相點瓶在其維護中的應(yīng)用作了必要的闡述。
1、標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計漂移的原因
我們知道使用一段時間后標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計會產(chǎn)生漂移，如果及時發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)生的漂移量超過了限制，通過退火的方法，大部分溫度計夠恢復(fù)正常性能。標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計產(chǎn)生漂移的主要原因有氧化、污染、機械沖擊。
①氧化
標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計的鉑絲會發(fā)生氧化，鉑絲的部分橫截面積被氧化薄膜所取代，其電阻會增大。標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計在較低溫度范圍內(nèi)的漂移主要是由鉑氧化物引起的。由氧化造成漂移可以通過退火的方法消除。
②污染
如果標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計被污染了，其Rtp值會增加，其余各固定點的電阻比w會下降。Rtp和W通常不能完全通過退火處理恢復(fù)。標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計大多數(shù)是用石英護管封裝的，由于石英護管易碎，出現(xiàn)了金屬管標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計WZPB-9，由于漏熱原因，金屬管標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計只用來做二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計。石英管標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計的漂移是一個逐漸的過程，金屬管標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計則在非常短時間內(nèi)漂移非常明顯。
③機械沖擊
沖擊、震動或任何其它形式的加速度都可能引起管腔彎曲并圍繞其支架變形，產(chǎn)生的應(yīng)力會改變標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計的溫度-電阻特性。鉑電阻上的應(yīng)力會增大電阻值，如果機械沖擊不是太明顯，機械沖擊造成的Rtp和W漂移可以通過退火來消除。但是，如果鉑絲被物理損壞，則不能通過退火恢復(fù)。
2、標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計保管與使用
①標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計使用時要輕拿輕放，避免碰撞；移動時應(yīng)將感溫元件朝下，以必免脫絲；使用后要用無水乙醇清潔外護管；不使用時要妥善保存；運輸時應(yīng)妥善包裝，防止振動與撞擊；使用期間要經(jīng)常檢查感溫元件有無異常，鉑絲有無下垂。
②標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計不得超過上限使用，并應(yīng)盡量避免長時間放置于高溫環(huán)境下，當(dāng)使用高于500℃時應(yīng)盡量避免將直接從高溫環(huán)境中取出，應(yīng)使其隨爐溫冷卻后再取出。
③為了減少自熱效應(yīng)對測溫的影響，要避免大電流沖擊。
④在油槽中使用后一定要擦干凈，以免對標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計造成污染和縮短標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計壽命。
⑤在使用中，多種原因可能使其產(chǎn)生應(yīng)力，要經(jīng)常測量水三相點的電阻值Rtp，并用新測得值作為該溫度計的Rtp，若發(fā)現(xiàn)所測Rtp與證書中的數(shù)值相差較大，應(yīng)提前送檢。
⑥)金屬管標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計不易斷裂，但其元件仍然是需要防震以及防止彎曲。
3、使用過程中可能出現(xiàn)的不正常現(xiàn)象及應(yīng)對措施
當(dāng)測量值與證書提供的數(shù)據(jù)之差超過檢定規(guī)程的要求時，首先檢查測量系統(tǒng)的測量是否正常，測量水三相點值，并與證書的數(shù)據(jù)比較；然后在溫度計上限溫度退火2-4小時，再測量溫度計的水三相點值Rtp。比較Rtp在退火前后的變化，如果還沒有穩(wěn)定，再退火，如此循環(huán)，直至Rtp穩(wěn)定。
如果Rtp一直沒有穩(wěn)定的跡象，請參考以下措施：
①測量時出現(xiàn)不明原因的嚴(yán)重不正常現(xiàn)象，比如亂跳、無讀數(shù)等，應(yīng)重新檢查標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計的接線是否正確與牢固；如果接線正確，但問題仍然存在，則將標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計的所有引線從測量裝置上斷開，用萬用表測量溫度計各引線之間的電阻。標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計開路，用萬用表檢查溫度計各外引線之間的電阻，確定哪一根引線開路;檢查開路引線的接線片焊點處是否斷開，必要時剪掉接線片，以區(qū)分引線開路的原因是標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計內(nèi)部還是外部；如果是溫度計外部引線開路，只需剪掉開路的那部分引線或重新焊接，標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計就會正常工作；如果是溫度計內(nèi)部引線或溫度計元件開路，則無法再使用，直接郵寄到昌暉儀表制造有限公司維修。
標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計短路，任何一對引線之間測得的電阻只有引線電阻2Ω左右，很可能是標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計手柄內(nèi)部或感溫元件引出線短路，需要修理或更新；標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計在室溫下的電阻介于引線電阻與正常電阻之間，很可能是溫度計感溫元件的電阻線圈之間短路，標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計無法再使用。
②標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計在水三相點測量時讀數(shù)不穩(wěn)定，應(yīng)重新檢查標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計的接線是否正確與牢固；檢查標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計溫度表YR-TM-3022T的測量是否正常(可以測量一個標(biāo)準(zhǔn)電阻，看測量值是否穩(wěn)定)；如果正常，則利用這臺電測裝置測量另一支標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計，看測量值是否穩(wěn)定；如果確定只是這支溫度計的測量讀數(shù)不穩(wěn)定，可能是溫度計外護管有洞或裂開。
③標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計只是在低溫下的測量讀數(shù)不穩(wěn)定，而在室溫或高溫下均正常。檢查被測量的低溫物體或介質(zhì)的溫度是否穩(wěn)定；如果被測物體的溫度穩(wěn)定，則該溫度計可能因為密封問題，使水汽進入了標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計。這種情況下溫度計需要修理或更新。
④標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計只是在高溫下的測量讀數(shù)不穩(wěn)定，而在室溫或低溫下均正常。有可能是高溫下被測量物體有漏電現(xiàn)象，建議將被測量的物體接地，觀察是否有所改善。
⑤標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計水三相點值升高，有可能的原因是機械碰撞或溫度計元件氧化。應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計的上限溫度退火4小時，如果發(fā)現(xiàn)溫度計的水三相點值有恢復(fù)跡象，則繼續(xù)退火直至穩(wěn)定；如果發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計的水三相點值繼續(xù)升高而沒有穩(wěn)定的跡象，則該溫度計需要修理或更新。
⑥金屬管標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計測量不穩(wěn)定，除了上面提到的原因之外，應(yīng)檢查一下溫度計外護管與溫度計引線之間的絕緣電阻；如果絕緣電阻非常低，通常原因是溫度計金屬外護管泄漏。這種情況下需要修理或更新。
4、水三相點瓶在維護標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計中的應(yīng)用
水三相點是水的固相、液相和氣相三態(tài)平衡共存的狀態(tài)，該狀態(tài)下溫度的變化量可長期保存在0.1mK以內(nèi)，穩(wěn)定性好，不受外界大氣壓變化和空氣中雜質(zhì)的影響。水三相點瓶是復(fù)現(xiàn)水三相點的容器。用水三相點瓶隨時監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計在水三相點的電阻值，根據(jù)變化規(guī)律及時退火，不僅可以使測量更為準(zhǔn)確可靠，還可以延長標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計的使用壽命。
為了避免當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計已經(jīng)超出允許極限時仍被使用，為保證由標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計傳遞的溫度的準(zhǔn)確可靠，在標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計檢定間隔期間，應(yīng)定期使用水三相點瓶檢查溫度計Rtp，并繪制控制圖表，根據(jù)實際情況作相應(yīng)處理。對于不具備水三相點瓶的使用單位，可以用冰點(冰水混合物)代替水三相點。應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計被上級單位檢定后做一次測量，記下冰點電阻值，以后每次測量都與該值比較。必須注意的是：冰水混合物必須用蒸餾水制成；冰點瓶內(nèi)徑不小于200mm、內(nèi)深不小于400mm；制成冰水混合物后，用玻璃棒從上蓋中間孔插到冰點瓶底部，立即取出，再從該孔小心插入被測標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計，插入深度300mm左右。
標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計測量精度高、穩(wěn)定性好、制造工藝比較復(fù)雜，不耐震動，石英玻璃外保護管易破碎，使用不當(dāng)會使標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計出現(xiàn)數(shù)據(jù)漂移或損壞，希望本文的探討對廣大標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計的使用者能有所幫助。
作者：河南省計量科學(xué)研究院 崔馨元
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