论AMS2750E高温测量规范对热电偶的要求

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2015年21期 33

论AMS2750E 高温测量规范对热电偶的要求

毛海银 杨 嵩 王志雄

山东南山铝业股份有限公司，山东 烟台 265713

摘要:通过对国际宇航材料规范AMS2750E 温度传感器部分规定及要求的解析，重点阐述高温测量用热电偶的校验及使用，对企业顺利通过Nadcap 热处理认证具有指导意义。 关键词：AMS2750E ；热电偶 中图分类号：TK311;V261.3 文献标识码：A 文章编号：1671-5780(2015)21-0033-02

1 引言

Nadcap 是“ National Aerospace and Defense Contractors Accreditation Program ”的英文缩写，即为“国家航空航天和国防合同方授信项目”。它是由美国航空航天和国防工业巨头与美国国防部、SAE 等机构共同发起和发展的一个专门对航空航天工业的特殊产品和工艺进行认证的体系。其宗旨是以通用的第三方认证解决方案代替各自对供应商进行重复的特种工艺审查认证，以有效地降低其供应商发展成本和潜在风险。

热处理作为Nadcap 认证的其中一项特种工艺，高温测量部分是热处理Nadcap 特种工艺认证项目的主要内容，目前最新的参考标准是AMS2750E 《高温测量》。该标准涵盖了对热处理设备高温测量的要求，主要对温度传感器、仪器、热处理设备、系统精度测试、温度均匀性测试共5个模块进行了规定，并提出相关细节要求。本文重点论述AMS2750E 对温度传感器的相关要求，为热处理企业顺利通过Nadcap 认证提供帮助。

2 热电偶分类及选择 2.1 热电偶分类

热电偶品种众多，分类方法也不尽相同。按照热电极材料来分，则有贵金属热电偶；廉金属热电偶；贵-廉金属混合式热电偶和非金属热电偶。按照热电偶导线的绝缘/保护类型不同，可将热电偶分为易耗型热电偶和非易耗型热电偶。到目前为止国际电工委员会（简称IEC ）共推荐了8种标准化热电偶，其中J 、E 、K 、N 、T 型热电偶为廉金属热电偶，R 、B 、S 型热电偶为贵金属热电偶，各种热电偶的材质成分及使用温度详见表1。

表1 各类热电偶材质成分及使用温度

2.2 热电偶选择

正确的选择和维护用于热处理过程的热电偶，是工艺控制成功的基础。在选择热电偶时要考虑从材料类型到供应商的质量等几个重要的因素。

通常，热电偶的应用受到众多因素的影响，如:传感材料的纯度、制造质量（主要影响热电偶的修正系数）、暴露温度、热循环周期、化学暴露环境、所用的保护方法、可能的物理性破坏。选择正确的热电偶，需要综合考虑多方面的性能参数。包括:热电偶的最高和/或最低工作温度、炉子的气氛(环境) 、工艺规范的要求和允许的误差、测量过程预计持续时间、传感器预期寿命、是否有成本限制、使用者是否有管理传感器的经验等。

热电偶应仅在ASTM MNL12[6]表3.1（建议的有保护的热电偶温度上限）或3.5（建议的有保护的热电偶元件温度上限）、ASTM E230[4]表6（建议的有保护的热电偶温度上限），或ASTM E608[5]表1（建议的铠装热电偶温度上限）或其他国家标准和传感器供应商所列范围内使用。使用不符合上述推荐的热电偶，应基于AMS2750E[1]表1要求的校准和重新校准间隔，详见表2。

表2 传感器和传感器校准

3 热电偶校准

3.1 校准证书要求

热电偶的校准周期与允许误差如表2所示。传感器应该有合格证，合格证包括标称测量温度值、实际测量温度值、校准方法和校准温度的修正因子，合格证能溯源到NIST 或其他认可的国家标准。校准方法应依据ASTM E220[3]、ASTM E207[2]或其他国家标准。

3.2 校准温度间隔要求

热电偶应当在其工作温度范围之内校准。除了那些依据ASTM MNL12

或其他国家标准的在固定点校准的热电偶，其他