薄膜电阻温度计的工作原理、制作和标定方法.pdfVIP

GB/Txxxx-xxxx

附录A

（规范性）

薄膜电阻温度计的工作原理、制作和标定方法

A.1工作原理

利用薄膜电阻温度计的铂电阻随温度线性变化的特性，测出模型表面各点的温度变化过程，再按

一维热传导理论计算求出其热流值，柱式薄膜电阻温度计典型结构示意图见图A.1。

图A.1柱式薄膜电阻温度计典型结构示意图

A.2设备及材料

A.2.1采用溅射式的真空镀膜机，能溅射金属和非金属两种材料，如有条件可选用分子泵；

A.2.2老化用的马弗炉的最高温度应达到900°C，炉温均匀度为±5°C；

A.2.3根据镀膜机板极尺寸及薄膜电阻温度计的直径和长度设计加工工装夹具；

A.2.4铂的纯度高于99.95%；

A.2.5玻璃棒应选用线膨胀系数与铂相近的高硼硅玻璃或其它绝缘材料。

A.3敏感元件制作

A.3.1根据测热试验要求加工所需外径和长度的玻璃棒，镀膜端面粗糙度Ra≤0.008µm；

A.3.2根据玻璃棒外径确定掩蔽膜片（上刻有待镀膜图形的膜片）图形的宽度和长度，该片的厚度不

大于0.2mm，掩蔽膜片必须平整；

A.3.3根据薄膜电阻温度计的电阻要求选择真空镀膜机的溅射电压、电流和工作时间等参数；

A.3.4按镀膜程序进行镀膜；

A.3.5镀膜后必须进行高温老化处理，老化温度为底座玻璃软化点的温度，老化时间为3~5h；

A.3.6对薄膜电阻温度计进行筛选，去除表面龟裂、划伤或边缘不清晰元件；

A.3.7银浆烧渗后，要求银膜与铂电阻连接处应平滑，与导线连接处银膜应加厚，并根据银浆温度进

行二次热处理；

A.3.8银浆涂抹完毕后，利用银浆引线，对铂电阻的阻值进行筛选、分类，阻值相近的铂电阻归为一

类，铂膜电阻不得超过（50±10）Ω范围；

A.3.9导线焊点应光滑，不准有虚焊。

A.4电阻温度系数标定

A.4.1标定公式

14

GB/Txxxx-xxxx

电阻温度系数由下式计算：

α=(R－R)/RΔT………………（A.1）

t00

式中：

-1

α——电阻温度系数，单位为开分之一（K）；

R——薄膜电阻温度计标定时的电阻值，单位为欧姆（Ω）；

t

R——薄膜电阻温度计温度为零时的电阻值，单位为欧姆（Ω）；

0

ΔT——温度增量，单位为开（K）。

A.4.2标定方法

A.4.2.1标定采用恒温水浴或者油浴进行标定，动态温控偏差在±0.05℃。

A.4.2.2标定温度选择0℃和100℃。

A.4.2.3传感器插入水浴或者油浴的均温区域内，稳定30分钟后进行采集。

A.4.2.4标定过程中为减少自发热带来的误差，激励电流应小于1mA。

A.4.2.5应采用多通道采集设备，供电稳定一定时间后，对电压进行一次性采集。在一定时间内，进行

多次采集，消除系统误差。

A.4.3标定试验要求

标定回路电流选用6位半数字电压表，标定精密度应优于1%。

A.5安装与使用

传感器安装与使用应满足以下要求：

a)装时要求薄膜电阻温度计端面与模型壁面齐平；

b)其侧面与模型壳体间需有绝缘层；

c)安装使用过程中传感器端面避免摩擦、碰撞造成损伤；

d)典型柱式薄膜电阻温度计安装结构示意图见图A.2。

图A.2典型柱式薄膜电阻温度计安装结构示意图

A.6动校

动校的要求如下：

a)模型选用球头驻点测热模型；

b)在模型球头驻点处安置薄膜电阻温度计；

c)按6.5试验程序重复试验3次；

d)按风洞试验条件计算驻点热流；

e)对比计算和试验结果