鉑銠S型熱電偶用于高溫測(cè)量，為貴金屬熱電偶，其分度號(hào)為S，故稱之為鉑銠S型熱電偶。其正極(SP)的名義化學(xué)成分為鉑銠合金，其中鉑含量為90%，銠含量為10%，負(fù)極(SN)為純鉑，所以俗稱單鉑銠熱電偶。

鉑銠S型熱電偶主要測(cè)量0-1600℃的介質(zhì)的溫度，其長(zhǎng)期最高使用溫度為1300℃，短期最高使用溫度為1600℃。S型熱電偶在熱電偶系列中具有準(zhǔn)確度最高，穩(wěn)定性最好，測(cè)溫溫區(qū)寬，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，所以符合國(guó)際使用溫標(biāo)的S型熱電偶，長(zhǎng)期以來(lái)曾作為國(guó)際溫標(biāo)的內(nèi)插儀器，“ITS-90”雖規(guī)定今后不再作為國(guó)際溫標(biāo)的內(nèi)插儀器，但國(guó)際溫度咨詢委員會(huì)(CCT)認(rèn)為S型熱電偶仍可用于近似實(shí)現(xiàn)國(guó)際溫標(biāo)。

本文所提到的S型熱電偶生產(chǎn)、使用中的問(wèn)題主要針對(duì)工業(yè)測(cè)溫用熱電偶，即通常描述的“粗絲”，滿足GB/T 3772-1998要求，與快速測(cè)溫用“細(xì)絲”有所區(qū)別。

鉑絲純度

GB/T 3772-1998《鉑銠10-鉑熱電偶絲》中規(guī)定SN的純度R100/R0≥1.3920，而大多數(shù)質(zhì)量可靠的偶絲生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)S型熱電偶時(shí)采用的原料為鉑純度≥99.99%。以上提到的兩種鉑絲純度有一定關(guān)聯(lián)卻不完全等同：其中R100/R0為鉑絲的電阻比，R100和R0表示鉑絲在100℃和0℃時(shí)的電阻值;≥99.99%的原料純度指鉑的雜質(zhì)總量小于100ppm。通俗的講，前者為“物理純度”，后者為“化學(xué)純度”。

從1933年至今，熱電偶材料的質(zhì)量已經(jīng)有了許多的改進(jìn)，偶絲的純度也得到了極大的提高。以SN為例，從歷次國(guó)際溫標(biāo)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)用純鉑絲的純度規(guī)定就可清晰反映出來(lái)。如1927年國(guó)際溫標(biāo)規(guī)定的鉑絲純度不低于1.390，1948年修改為不低于1.3910，1960年又修改為1.3920，1968年的國(guó)際溫標(biāo)又修改為不低于1.3925。這些數(shù)值充分表現(xiàn)了過(guò)去各個(gè)年代鉑絲純度的不斷提高。

通過(guò)大量的數(shù)據(jù)積累，通常認(rèn)為R100/R0≥1.3920的鉑絲其化學(xué)純度≥99.99%，反之則未必。究其原因，GB/T 1419-2015《海綿鉑》中需要分析的雜質(zhì)元素雖然由1989版的11個(gè)增加到2015版的18個(gè)，但實(shí)際上部分未涉及的雜質(zhì)元素對(duì)鉑絲電阻比的影響仍有待進(jìn)一步深入研究。

部分雜質(zhì)元素對(duì)鉑電阻比的影響

由于鉑原料的來(lái)源、批次各異，化學(xué)純度為99.99%鉑原料，熔煉加工出來(lái)的鉑極電阻比有較大的差別。如果按現(xiàn)行的GB/T 3772-1998的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，1.3920以下的SN是不能出廠的，但由于鉑極純度的測(cè)量，大部分廠家都是采用熱電動(dòng)勢(shì)換算法，而現(xiàn)在各個(gè)熱電偶生產(chǎn)廠家的標(biāo)準(zhǔn)鉑電極的電阻比沒(méi)有量值溯源和標(biāo)準(zhǔn)傳遞，所以鉑極純度不符合GB/T 3772-1998標(biāo)準(zhǔn)要求的偶絲流向各下游企業(yè)的可能性是很大的。

而如果只是對(duì)鉑銠熱電偶材料的熱電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行判定，從表2可以看出，熱電偶材料的熱電動(dòng)勢(shì)是符合S型熱電偶偶絲標(biāo)準(zhǔn)的，但線性差別較大，電阻比較高的鉑極配對(duì)的線性相對(duì)較好。同時(shí)，由純度不夠的SN配對(duì)而成的熱電偶.其重復(fù)性和穩(wěn)定性都較差，S型熱電偶使用一段時(shí)間以后，在下一檢定周期重新檢定，其熱電動(dòng)勢(shì)有較大概率出現(xiàn)允差超差的現(xiàn)象，只能降等或做不合格處理。值得注意的是，近年來(lái)部分廠家采用加入氧化鋯彌散強(qiáng)化等方式提高SN的強(qiáng)度，在提高強(qiáng)度的同時(shí)也需要考慮對(duì)鉑絲純度的影響。

S型熱電偶退火工藝

部分客戶反饋某些熱電偶廠家生產(chǎn)的S型熱電偶使用時(shí)電動(dòng)勢(shì)值誤差較大，有時(shí)差值甚至?xí)_(dá)到6-10℃。為避免昌暉儀表生產(chǎn)的S型熱電偶也出現(xiàn)類似的情況，經(jīng)技術(shù)人員與客戶溝通及出現(xiàn)問(wèn)題的同行廠家溝通后發(fā)現(xiàn)，排除補(bǔ)償導(dǎo)線與極性的問(wèn)題后(后文會(huì)涉及)，幾乎所有出現(xiàn)較大差值的現(xiàn)象都是由于未對(duì)S型熱電偶偶絲進(jìn)行退火處理。

JJG141-2013規(guī)定的偶絲通電退火工藝，其偶絲的直徑為0.5mm-0.015mm。實(shí)際上，隨著市場(chǎng)的變化，越來(lái)越多的廠家在不斷降低偶絲的直徑，部分企業(yè)甚至降低到0.1mm。

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