测温技术最新进展与新型传感器

　　1 AMS 2750D简介

　　1.1 温度传感器

　　我国现行“热处理炉有效加热区测量方法”的国家标准是参照AMS 2750C制定的。AMS 2750是美国航空材料标准，它是汽车工程师学会(SAE)于1980年公布的。2005年又推出最新修订版AMS 2750D取代AMS 2750C。该规范必定对工业窑炉、尤其是对用于航空航天的工业窑炉的温度测量、校准、记录及仪表提出更明确、严格的要求。中国已有沈飞、黎明公司等26家企业取得Nadcap认证，贯彻执行2750D的科研单位与企业越来越多，为此本文将全面介绍该规范有关温度测量的相关内容。

　　(1)温度传感器分类

　　分为：1)基准、标准;2)一等标准;3)二等标准;4)系统精度测试;5)炉温均匀性测试;6)控制、监测及记录;7)负载。其中4)、5)统称测试传感器。

　　(2)传感器的使用寿命

　　非易耗型廉金属负载传感器的寿命与使用次数取决于温度(详见表1)。

　　(3)温度传感器的精度

　　温度传感器的精度见表2要求。其中系统精度测试用热电偶精度非常高，为±0.6℃或±0.1%t。国产一级S型偶丝都不能满足此精度。需特殊加工才有可能。

　　1.2 仪表

　　(1)全部采用数字式;

　　(2)测试温度传感器的校准精度±1℉或0.1%t;

　　(3)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℉);

　　(4)校准频率依据炉子等级确定，2类为每季度一次，5类为半年一次。

　　1.3 系统精度校准(SAT)

　　(1)分立元件法检定热电偶的弊端

　　1)热电偶丝不均质;

　　2)铠装热电偶的分流误差或高温漂移;

　　3)各元件检定合格，但组成测温系统误差很大。

　　=9.35℃

　　式中：Δ 1为热电偶的极限误差(K型，I I 级，1000℃)(℃);Δ 2为补偿导线的极限误差(KX)(℃);Δ3为仪表的极限误差(0.5%级)(℃);

　　(2)在线系统校准的允差与校准温度间隔

　　1)允差：廉金属系统精度测试传感器为±1.1℃或0.4%t;S型、R型系统精度测试传感器为±0.6℃或0.1%t;B型系统精度测试传感器为0.25%t。

　　2)校准间隔≤140℃

　　(3)测试传感器校准周期：

　　1)S、R、B型贵金属热电偶为6个月;

　　2)J、N型廉金属热电偶为3个月;

　　3)t≥260 ℃，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。

　　(4)在线校准仪的开发与应用

　　选取高精度铠装热电偶、补偿导线及数显仪表组成校准仪。该系统经国家认可实验室校准，每台校准仪均带有校准证书。当现场工业炉窑测温系统需要整体校准时，即可用现场的炉窑作为比较热源，采用作者研发的在线校准仪作为标准器，在现场实际工作状态下实现测温系统的在线校准。具有准确度高，使用方便等优点，现已批量生产多年。