贵州航天计量测试技术研究所
贵州省 贵阳市 550009
摘 要:工业热电偶在热学计量中使用量大，现场的各类热处理炉、高温试验箱等设备的计量均需要大量的工业热电偶作为计量标准进行计量检测；通过工业热电偶的自制，能持续满足专业组对工业热电偶的需求，大大降低了专业组的成本支出，同时，该工艺方法有较强的创新性和实用性。
关键词: 工业热电偶；计量检测；实用性
1 引言
工业热电偶在热学计量中使用量大，现场的各类热处理炉、高温试验箱等设备的计量均需要大量的工业热电偶作为计量标准进行计量检测，且工业热电偶属于易耗品，一支新的工业热电偶正常能重复使用2∽3次，多数现场条件恶劣，使用一次也无法再次使用，目前专业组年使用量约2000米，按市场价60元/米来粗略计量，每年购买工业热电偶的费用为12万元，对一个小小的专业组来说，该成本简直是一个“天文数字”，因此进行工业热电偶的自我研制生产已然迫在眉睫。
2 加工工艺
通过对工业热电偶市场调研和试验验证，工业热电偶技术指标是否符合要求的关键环节在于偶丝的材质和焊点的焊接方法有关；通过对XX单位购买的5支5米长N型热电偶进行计量，得出如下实验数据如下表一：
表一：N热电偶计量数据汇总表
跟热电偶制造商沟通询问，得知在热电偶焊接的时候采用点焊方式；点焊会导致焊接产生的氧化物，无法保证偶丝的焊点均匀和光滑，因此解决点焊的直接接触的焊接方式，是保证工业热电偶等级符合的关键点。
通过查阅工业热电偶制造相关资料得出，采用高纯氩气作为保护气体，通过电弧焊接的尖端放电进行非接触焊接，能有效解决传统的点焊方式导致的热电偶焊点不均匀等问题。因此，专业组购置氩弧电焊机、高纯度氩气、热电偶偶丝和绝缘高温瓷管，进行工业热电偶的自制；工业热电偶焊接的关键过程，在电弧焊机大电流的作用下，3s~5s时间内将热电偶偶丝的正极、负极焊接在一起，由于在电弧焊接过程中通过尖端放电进行非接触焊接，且不掺入任何杂质，作业过程避免了偶丝和焊点的污染现象；同时，在焊接过程中使用高纯氩气作为保护气体进行焊接，避免了直接焊接产生的氧化物，保证了偶丝的焊点均匀、表面光滑，采用高温陶瓷管绝缘材料穿制热电偶，具有良好的耐高温作用，且该陶瓷材料还可以重复利用。
将XX单位购买的5支5米长N型热电偶从焊点出直接剪断，利用该焊接方法进行重新焊接，焊接焊点均匀、光滑，并进行再次计量，得出如下实验数据如下表二，结果均符合1级，满足使用需求。
表二：N热电偶计量数据汇总表
3自制类型
工业热电偶自制方法主要用于批量自制直径4mm及以下的热电偶，经过多次的计量验证，工业热电偶级别可达热电偶规范指标要求的1级。
该装置使用方便、通用性强，可用于Ｓ型热电偶、Ｋ型热电偶、Ｎ型热电偶、Ｊ型热电偶、Ｅ型热电偶等各类型号热电偶的焊接加工。
目前使用的工业热电偶为Ｓ型热电偶、Ｋ型热电偶、Ｎ型热电偶三种型号，专业组能满足最高1100℃的溯源需求减少了工业热电偶的送检成本。
4 经济效益论证
该自制工业热电偶方法实施以来，专业组除了真空炉计量所需的铠装热电偶进行外购以外，其余现场的热处理炉等设备一直使用自制工业热电偶进行现场检测。近3年共计节约成本27.5万元，随着计量业务的增长，工业热电偶使用量也逐年增长；该方法能持续满足专业组对工业热电偶的大量需求。
5结论
本方法以较小的成本解决了专业组对工业热电偶源源不断的需求，实现是工业热电偶的自制方法的改建，同时利用专业组自身的计量检测能力，对研制的工业热电偶进行计量确认，将大大提高工作效率和节约成本，为研究所节约了成本，此外，争取早日用自制方法生产的工业热电偶大批量的投向市场，为研究所创造更多的价值。
参考文献
[1] 刘建成，陈玉林.新型热电偶实验系统研制.实验技术与管理，2018年7月第7期第35卷
[2]JJF 1637-2017《廉金属热电偶校准规范》
[3]张金枝, 周芳芳, 崔超.工业热电偶技术标准评价体系及注意事项[J]. 中国标准化, 2017(6):8-9.
论文作者:孙强 余辛波
论文发表刊物:《科技新时代》2019年9期
论文发表时间:2019/11/20
标签：热电偶论文; 工业论文; 方法论文; 专业论文; 点焊论文; 焊点论文; 成本论文; 《科技新时代》2019年9期论文;