微热电偶电解腐蚀法制作及响应特性研究

作     者：张剑鹏 王璐 王良璧 

作者机构：兰州交通大学铁道车辆热工教育部重点实验室 兰州交通大学机电工程学院 

出 版 物：《计量学报》 (Acta Metrologica Sinica)

年 卷 期：2024年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(52066009,51776093) 甘肃省高等学校科技成果转化项目(18ZCILA007) 

主　　题：温度测量 动态响应特性 电解腐蚀原理 温度阶跃法 时间常数测量 

摘      要：减小热电偶的感温结点直径是提高热电偶动态响应特性的重要方法，但实际制作中很难找到更细的偶丝。为了进一步减小偶丝的直径，选取性质更稳定的E型热电偶丝（φ0.025 mm），通过电解腐蚀将两种金属偶丝直径进一步减小至φ0.01 mm左右，在数字显微镜下焊接制得感温结点大小在0.02 mm左右的微热电偶。用温度阶跃法分别对微热电偶和25μm原偶丝制作的热电偶时间常数进行测量，对结果进行可靠性分析，25μm原偶丝热电偶时间常数为（30.06±1.16）ms，而微热电偶时间常数为（11.62±1.02）ms，故该方法制作的微热电偶动态响应特性显著提高。实验还表明，热电偶感温结点进一步减小后，微热电偶正阶跃时间常数小于负阶跃时间常数，同时，偶丝电解后材料组分不均匀会导致微热电偶热电势发生改变。