[摘 要]針對(duì)工業(yè)企業(yè)環(huán)境中濕熱箱對(duì)鎧裝熱電偶的需求，根據(jù)熱電偶的結(jié)構(gòu)特征和材料選取，系統(tǒng)地對(duì)其制作工藝規(guī)范展開探討，并提出在加工制作過程中的注意事項(xiàng)，為更好地生產(chǎn)制造可靠的鎧裝熱電偶及濕熱箱提供指導(dǎo)。

    1 前言
    濕熱箱主要用于溫度應(yīng)力檢測(cè)、溫度篩選、可靠性測(cè)試等，常應(yīng)用在航空航天、國防軍工、電工電子、儀器儀表及石油化工等領(lǐng)域。WI02-01-13 型濕熱箱采用新型制冷模式，單級(jí)壓縮機(jī)即可實(shí)現(xiàn)-80~150 ℃任意溫度調(diào)節(jié)。

    鎧裝熱電偶是一種先進(jìn)的溫度傳感器，具有準(zhǔn)確度高、響應(yīng)速度快、熱性能好、體積小、不怕彎曲、結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)、機(jī)械性能高、抗震、耐高壓沖擊、耐介質(zhì)化學(xué)腐蝕性能好等特點(diǎn)[1]。1955 年荷蘭研制出非常好支鎧裝熱電偶，此后，世界各國在實(shí)體型溫度傳感器的研發(fā)方面取得了飛躍的發(fā)展。目前，鎧裝熱電偶被廣泛地應(yīng)用在科研、生產(chǎn)及開發(fā)等領(lǐng)域[2]。

    WI02-01-13 型濕熱箱所使用的鎧裝熱電偶主要是由熱電偶絲、鎧裝套管、內(nèi)絕緣保護(hù)層以及熱收縮封裝套管組成，其主要結(jié)構(gòu)如圖 1，2 所示。

    2 鎧裝熱電偶制作流程
    鎧裝熱電偶的制作一般包括原材料的準(zhǔn)備，偶絲焊接、偶絲保護(hù)和鎧裝偶絲等[3]。其制作流程如圖 3 所示。

    2.1 熱電偶原材料的準(zhǔn)備
    熱電偶制作所需原材料如表 1 所示。

    2.2 熱電偶制作步驟與方法
    2.2.1 偶絲焊接前的處理
    使用刀片(剪刀)等工具剝開外層玻璃纖維，偶絲裸露部分長(zhǎng)度約為 1 cm，將偶絲的待焊端氧化層清除干凈，把兩根偶絲并在一起，用平嘴鉗將其夾平整，預(yù)留焊接夾鉗位置，以并排的形式準(zhǔn)備焊接。

    2.2.2 偶絲的焊接
    將兩根材質(zhì)不同的偶絲并排焊接在一起，使其在測(cè)量端形成一個(gè)焊牢固、表面光滑，無氣孔、無夾渣的焊點(diǎn)直徑約為電極直徑兩倍的圓形小球。采用熱電偶點(diǎn)焊機(jī)對(duì)其焊接，焊接嚴(yán)格按照《熱電偶點(diǎn)焊機(jī)操作規(guī)程和流程》進(jìn)行操作。操作過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)[4]：(1)使用專用熱電偶夾鉗 ，并且佩戴防護(hù)眼鏡操作。(2)焊接過程中保證氬氣通暢，并且提前確通氬氣，氬氣調(diào)整至非常大處，焊接前旋轉(zhuǎn)熱能調(diào)節(jié)按鈕至 38~41 之間[5]。

    2.2.3 焊接端(測(cè)量端)的保護(hù)
    使用氟塑料熱縮管 φ2.4，將熱縮管(約 2 cm 長(zhǎng))封套熱電偶接觸點(diǎn)(測(cè)量端)，然后使用熱吹風(fēng)或者放入高溫箱內(nèi)熱縮，如圖 7所示。

    2.2.4 偶絲裝入金屬套管
    將保護(hù)好的偶絲單支或者雙支裝入金屬套管內(nèi)，深入到套管底部(需事先做好標(biāo)記長(zhǎng)度)，過程中可撒入少量滑石粉增加偶絲潤(rùn)滑性[6]，若是雙支裝入金屬管內(nèi)需避免交叉層疊伸入，如圖 8所示。

    等確認(rèn)偶絲完全伸進(jìn)后，用長(zhǎng)度為 3 cm 左右的熱縮管將金屬套管與偶絲固定，套入金屬部分的長(zhǎng)度為 2 cm 左右，熱縮過程中注意溫度的控制，熱縮時(shí)間不宜過長(zhǎng)，見其有明顯的熱縮效果時(shí)可停止[7]，批量制作時(shí)放入高溫箱熱縮時(shí)應(yīng)該注意：

    (1)放入前確保除偶絲、金屬管、熱縮管外沒有其他物質(zhì)帶入箱內(nèi)。
    (2)待高溫箱溫度達(dá)到 80 ℃后將待熱縮的熱電偶小心放進(jìn)箱內(nèi)，再把箱內(nèi)溫度設(shè)為 120 ℃，加熱恒定五分鐘后恢復(fù)箱內(nèi)至常溫后取出，輕微扯動(dòng)金屬管與偶絲，確認(rèn)不能抽出。

    2.2.5 絕緣電阻檢測(cè)
    制作完成的熱電偶需要進(jìn)行絕緣電阻的測(cè)量，使用兆歐表，測(cè)量電壓為 500 V，測(cè)量“L”端接熱電偶絲，“E”端夾住金屬外殼[8]，測(cè)量結(jié)果應(yīng)大于 1000 MΩ，測(cè)量過程中應(yīng)該保證金屬外殼清潔干燥，并且正確使用兆歐表。

    3 鎧裝熱電偶注意事項(xiàng)
    (1)根據(jù)自編熱電偶型號(hào)，選擇材料(套管直徑、熱縮管、長(zhǎng)度選擇等) 
    (2)為避免偶絲吸入潮氣而使絕緣電阻降低，所以鎧裝熱電偶套管切口應(yīng)及時(shí)密封。