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福禄克5681/5683/5684/5685 高精度石英套管标准铂电阻温度计

添加时间:2018-01-24 15:29 文章来源:未知 作者:张青青 点击数: 【字体:
概述

标准铂电阻温度计,所有特性一如您所需

  • 漂移率低至 0.0005K/年
  • 独有混合气体确保高的稳定性
  • 业界资深的标准铂电阻温度计设计团队

选择正确的铂电阻温度计作为您主要参考标准应该可以算是实验室作出的重要决策。遗憾的是,其他厂商似乎对自己的标准铂电阻温度计制造工艺有着严格的保密规定。简单看产品外表只会一无所获。长久的信誉曾经是可靠的卖点,但是几十年前的先进企业却早早地丢掉了自己的手艺和设计专家。今天在这世界上也只剩下少数设计小组活跃在标准铂电阻温度计设计工作领域之内。

所以怎样才能知道自己所购买的东西是好的呢?那些自吹自擂的专业技术是无法打动您的。只有实实在在去证明公司一直从事着高品质的标准铂电阻温度计开发活动,这才是您所需要的。所以 福禄克 会告诉您,我们是如何生产标准铂电阻温度计的。我们会让您奔走相告,到底谁才是真正设计、制造并校准标准铂电阻温度计的人。


产品综述

 

福禄克 生产的四款石英套管标准铂电阻温度计,其 ITS-90 温度量程在 -200℃ ~ 1070℃ 之间。5681 系列用于 -200℃ 到铝点 660.323℃ 的温度范围之间。5683 系列则可长时间稳定地用于 -200℃ ~ 480℃ 的温度范围之间。5684 和 5685 系列覆盖更高的温度范围,可高达 1070℃,且可在银点上进行校准。

是的,这些标准铂电阻温度计的所有特性真如您所需。产品拥有镀金铲状端子、连接四线电缆的应力消除连接口、防对流隔片,可选精细的石英玻璃、磨砂柄、以及纯度高的铂丝。

温度计铂丝的纯度对于满足 ITS-90 要求至关重要。在温度计寿命期内维持这一纯度对长期稳定性将产生巨大影响。标准铂电阻温度计中的石英玻璃管应妥善密封以避免铂传感器受到污染。而其他厂家则使用机械装配和环氧树脂密封。这些处理让温度计内部环境增配了更多材料,极有可能导致机械故障,增加了铂接触杂质的风险程度。

理论上而言,密封应为在石英玻璃和铂丝之间进行密封。然而,温度计套管所使用的石英玻璃膨胀系数低,而铂丝的膨胀系数更大。如果您只是简单地在套管玻璃和铂丝进行密封,两者的膨胀系数差异只会导致这个装置在温度变化的环境下出现密封不良。

现在,我们终于想出了一种方法来匹配玻璃套管和铂丝之间的膨胀系数。我们采用具有不同膨胀系数的 18 块独立玻璃进行渐进式密封。最终所组成的玻璃块在膨胀系数和收缩系数上可以和铂金属匹配,从而实现了良好的密封性,并可在 20 年内防止漏气和杂质渗透。

要将每一块玻璃熔合到一起才是艰难的过程。这个过程当然让我们耗费了巨额的投入!但结果证明这是值得的。

不仅如此!我们只使用高纯度的石英玻璃来制作十字骨架、隔片和套管,而不会采用云母或陶瓷材料。所采用的特殊玻璃处理工艺可以提高石英的抗钝化能力,能够比传统清洁工艺清除出更多的杂质。

我们还研究如何让管内的氩氧平衡达到 优效果。套管充入一定的氧气是必要的,这样可以把高温条件下外来金属对于铂的污染风险降到 低。但 500℃ 下过多的氧气又会加速氧化过程,进而影响铂的完整性。我们终于寻找到了 佳平衡点来保护铂金属。

所有这些细小环节都有助于实现更小的不确定度和更低的漂移。福禄克 的标准铂电阻温度计年漂移量通常小于 0.001℃。

5681:-200℃ ~ 670℃

此 25 欧姆温度计是 ITS-90 量程的工作核心。它能够校准从氩三点到铝凝固点之间的任意附属量程。5681 能够满足 ITS-90 的电阻率要求,具体如下

W(302.9146 K) ≥ 1.11807

以及W(234.3156 K) ≤ 0.844235

5683:-200℃ ~ 480℃

标准铂电阻温度计虽然能够满足铝熔点 (660℃) 的传统温度范围,但大部分测量发生在 -100℃ ~ 420℃ 之间。5683 标准铂电阻温度计可覆盖这一量程甚至更广,从 -200℃ ~ 420℃,并且可获得更长效的稳定性以及标准铂电阻温度计无法企及的量程。在 480℃ 下工作 100 小时后,一般漂移量都小于 0.5mK。

5684 与 5685:0℃ ~ 1070℃

ITS-90将标准铂电阻温度计从630℃提高至962℃。0.25欧姆高温铂电阻HTPRT传感器使用高纯度石英玻璃制作的横条状支架。2.5 欧姆系列使用石英玻璃十字骨架。热循环过后的稳定性依然出色,且产品设计较能抵御振动。您可在在 0.25 欧或 2.5 欧的额定 RTPW 值之间作出选择。除了满足上述电阻率要求外,此类温度计还可满足以下额外标准:

W(1234.93 K) ≥ 4.2844


技术参数

 

技术指标

5681

5683

5684

5685

温度量程 -200℃ ~ 670℃ -200℃ ~ 480℃ -0℃ ~ 1070℃† -0℃ ~ 1070℃†
标称电阻 RTPW 25.5 Ω 0.25 Ω 2.5 Ω
电流 1 mA 14.14 mA 5 mA
特征参数(电阻比) W(302.9146 K) ≥ 1.11807 以及
W(234.3156 K) ≤ 0.844235
W(302.9146 K) ≥ 1.11807 以及
W(1234.93 K) ≥ 4.2844
灵敏度 0.1 Ω/°C 0.001 Ω/℃ 0.01 Ω/℃
漂移率 < 0.002℃/100小时,温度条件
661℃(一般 < 0.001℃)
(典型值<0.001℃/每年)
< 0.001℃/100 小时,温度条件
480℃(一般为 0.0005 ℃)
(典型值<0.0005℃/每年)
< 0.003℃/100小时,温度条件
(一般 < 0.001℃)
(典型值<0.001℃/每年)
传感器支架 石英玻璃十字骨架 石英玻璃
带凹点横条
石英玻璃十字骨架
传感器直径铂丝

0.07 mm (0.003 in)

0.4 mm (0.016 in) 0.2 mm (0.008 in)
套管 石英玻璃,直径:7 mm (0.28 in),长度:520 mm (20.5 in) 石英玻璃,直径:7 mm (0.28 in),长度:680 mm (26.8 in)

†作为 ITS-90 内插仪器的标准铂电阻温度计其官方大温度为 961.78℃,但这些款式的标准铂电阻温度计都能够在至少 1070℃ 下保持稳定。稳定性测试中的退火温度为 1085℃。最低温度下限可低至 -200℃。

一般我们建议在零下使用 25 欧姆标准铂电阻温度计



相关资料下载

application/pdf icon基标准实验室的建立 (288.79 KB)
application/pdf icon二级校准实验室的建立 (118.55 KB)





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