飞鸿踏雪泥，忆旧事——记我国K型热电偶的研制(转载)
山东欧文托普自动化主要从事于各类仪器仪表的研发与销售，今日发掘一个不错一篇文章，给大家一起看看
我国仪表自动化发展历史久远，早在战国时期就已出现了司南，上世纪二十年代上海中国科学仪器馆的建立，开创了我国近代仪表制造业，新中国成立60多年来，我国仪表和自动化行业在艰难的环境中逆风而上，百折不挠地成长起来，为彰显仪表与自动化技术在国民经济中的重要作用，弘扬老一辈仪表和自动化人的历史功绩和锲而不舍的创新精神，由中国仪器仪表学会主办，化学工业出版社发行了《飞鸿踏雪泥》（中国仪表和自动化产业发展60年史料资料）系列丛书。
《飞鸿踏雪泥》收录的文章多是以第一人称记述，是我国仪表和自动化人的亲身经历、亲手所为、亲眼所见，这些文稿、照片是新中国成立60多年来我国仪表和自动化事业发展历史的宝贵素材。一篇篇文稿饱含深情的记录着历史，一张张凝聚并唤起记忆的老照片，将我们的思绪带回到了60多年历史进程中。那些曾经的人和事，不仅让人们领悟了历史赋予的深意，更让人们体会到在“人”“事”之中所蕴含的规律和精神。
但是，仪表人的故事能进入报纸、杂志、电视、网络等大众传媒的却不多，“会道的一缕藕丝牵大象，盲修者千钧铁杆打苍蝇”，仪表自动化专业就是这一缕细细的藕丝，仪表自动化人常常成为幕后英雄，容易被世人遗忘，其成功的经验和失败的教训也有可能随风飘散。
仪表圈作为行业内最大的互联网知识社群，有义务将老一辈仪表人的“人”和“事”分享给更多的人，精析历史，启迪未来。
忆旧事——记我国K型热电偶的研制
王同辰
热电偶为温度测量中用途最广、使用最多的仪表，而众多型号热电偶之设计，又多以仿制K型为主。所以，了解K型热电偶的发展史，即可知晓我国热电偶的发展全貌。
1941年，我进入资源委员会北碚焦油厂工作。1945年抗日战争胜利后，我奉调赴锦州，参与接收日军汽油厂，掌管自动化课。这是我生平第一次接触热电偶。1950年，我进入上海华仪工程贸易行（简称“华仪行”），任工程师。有志于我国仪表事业的30余位技术专家、教授，以其薪给之余，集资从事仪表进口业，先商后厂，谋求创始中国仪表工业，以免受制于外国。1951年，由联邦德国进口的S型铂铑热电偶成品、K型“镍铬/镍铝热电偶”成品及其半成品“偶芯”交我负责仿制。从此，我与热电偶结缘，至今60余年。
壹 三件大事成就K型装配式镍铬/镍铝热电偶 华仪行以其经营仪表进口之赢利，创办上海综合仪器厂，生产仪器仪表，热电偶是其中之一。我主要做了三件大事。 1.仿制K型镍铬/镍铝热电偶 有了进口半成品“偶芯”，我们能车制接线盒，也能烧制热电偶陶瓷配件，但缺“耐1300℃高温合金热电偶保护管”。于是，在上海全市搜购耐高温合金钢板。取样在高温电炉中用1300℃烧试，取其能耐烧者，裁条卷焊成“热电偶保护管”，并与接线盒、陶瓷配件组成“K型装配式镍铬/镍铝热电偶”。迄今工厂仍仿制出售未变。现国内已能生产1300℃的高温合金钢管。 2.试制“globar”1300℃高温电炉 烧试耐高温合金钢板需要1300℃电炉，可是1951年时国内还没有。于是，由华仪行从西欧进口golbar电热原件。我用之以设计试制1300℃箱式电炉与管试电炉，用于热电偶丝测试，迄今全国仍沿用此法。国产矽碳棒1300℃高温电炉始于此，我将golbar译为“矽碳棒”，现市场已改称为“硅碳棒”。 3.试制globar 当时，各式1300℃电炉需求量日增，但globar基本依赖进口，我就萌念生产“矽碳棒（globar）”。其制备原理虽为简单的“碳之矽化”，但制之却不易。因矽取材不同，而生产工艺迥异。试制成功后不久，我就奉调参加第一机械工业部（简称“一机部”）上海热工仪表研究所的建所工作，担任特殊材料特殊元件研究室主任。上海综合仪器厂停止生产“矽碳棒”，依旧靠进口globar生产电炉。 贰 自从有了K型镍铬/镍铝热电偶，工厂根据经验淬火的都改用它来保证工件质量，“偶芯”进口量日增。冶金系统的大连钢厂和一机部系统的上海电器科学研究所（“电器所”），分别进行研制“K型热电偶偶丝合金”（正极合金KP，负极合金KN）工作。1964年，上海市委书记陈丕显蹲点上海自动化仪表三厂，搞“城市桃园经验”，调我到该厂以加强技术工作。 1965年，在上海召开的国家高温基地会议，讨论了“K型热电偶合金定制”及“K型热电偶国家标准”工作。会上，钢铁总院阎光珠工程师和电器所张晨工程师各自汇报了其研制“K型热电偶偶丝合金”的成果。大连钢厂沿用苏联镍铬/镍铝的技术方案，6对合金配对成偶。电器所采取镍铬/镍铝技术方案，却能达到1对合金KP、KN，90%自由配对成电偶。两方案各有短长。镍铬/镍铝技术方案国际通用，并经过核辐射考验，但多到6对合金配对成偶，不仅冶炼复杂，其使用管理也困难。镍铬/镍铝技术方案仅为1对合金，较易冶炼，却未经核辐射考验，优点在于管理方便。 我从仪表生产厂的角度来看，认为镍铬/镍铝技术方案国际通用并经核辐射考验，因其制成的K型热电偶质量稳定可靠，但如果用它制造的热电偶因管理困难而导致产品质量问题时，则“稳定可靠”就毫无意义。故“易于生产管理”比“国际通用”更重要。我提出“大配对”的建议，就是我国生产的K型热电偶合金偶丝，只许有统一标准的KP、KN，100%自由配对，支持我国采用镍铬/镍硅技术方案。 电器所建议由该所草拟“K型热电偶国家标准”。 这次会议同意了我的意见，它让K型热电偶镍铬/镍硅偶丝处于合法地位，能够稳定生产。从此，我国K型热电偶蓬勃发展，满足了全国工业生产的需要，再也不依靠进口。并且更使后来创造“K型热电偶新型品种”、获得合格偶丝有了保证，从而能顺利完成其新型产品，例如“铠装热电偶”、“软线型热电偶”等。 叁 “穿镁珠，拉铠偶” K型铠装热电偶遍布全国 1965年，02单位因原子能工程需用“sheath thermo-couple”,安排该单位上海办事处负责人聂锦麟工程师协助我试制，我译其为“铠装热电偶”。这项试制任务要解决的重点问题有二：一为绝缘材料，二是制造工艺。 1.绝缘材料 按照铠偶试制技术要求，应用“高纯电熔镁砂粉”。可是当时，聂工也仅能取得东北大石桥菱苦土矿“浅黄色块状氧化镁”，已是国内最优产品，其纯度明显达不到试制要求。不得已而求其次，于是设法请上海一化工厂试制高纯度氧化镁，再经高温煅烧，希望其能够合格。后来，洛阳耐火材料研究所研制成“高纯电熔镁砂粉”，交山东王村材料厂生产。 2.制造工艺 铠偶试制者众多，方案纷纷。我的工艺方案是：外套管采用不锈钢管；烧制“高纯度氧化镁”短柱（简称“镁珠”），既可以为KP、KN两根热电偶丝间绝缘，又可在制造过程中借以精确固定偶丝的位置；再仿照首饰穿珠，将镁珠穿在KP、KN两根电热偶丝上，然后将穿有镁珠的KP、KN两根电热偶丝放入不锈钢管中。当时，其他试制者多采用“震动灌装氧化镁粉”的工艺。 在工艺讨论会上，我提出以拉管机拉制，但遭到反对。我坚持认为：首拉，则镁珠碎成粉，粉、丝、管三者已被压实，成为一整体实心棒；继续再拉，实心棒将被逐步拉细，成为铠偶。会后，我到一拉管厂借机试拉，果不出所料，拉偶成功。 拉偶成功的第二天，我就被打入“牛棚”，铠偶工作另派别人。3年后，我被认定为“无问题”，下放车间劳动，5年后再恢复技术工作，仍和杨金炼一起从事“铠装热电偶改进”工作。这时，厂里已设有铠偶工作小组，也有了拉管机。经过几番试制，确定了生产工艺，交付车间正常生产。不久，我奉一机部调令，又回上海热工仪表研究所工作。 经过传经、取经。“穿镁珠，拉铠偶”工艺遍地开花，铠偶工厂遍布全国，占领了整个热电偶市场。 肆 “软线偶”、“软带偶”专利 打造高性能“纤维绝缘软型热电偶” 1950年，由联邦德国引进热电偶丝料，制造“装配式热电偶”，它们用“电子瓷件”为绝缘，是第一代热电偶。1965年，由于“核能”需要，我们奉命试制成功试用的热电偶偶缆，并制成热电偶，命名为“铠装热电偶”，它们以“压实电熔氧化镁粉”为绝缘，是第二代热电偶。 到20世纪80年代末90年代初，铜仁合金厂、华仪测控公司以“玻璃纤维”为绝缘制造的热电偶，用以测量400℃低温，这是以“纤维”为绝缘的第三代热电偶之雏形。又过了10余年，始有砂石纤维入市，用来制造1000℃中温的“软线偶”。20余年后，陶瓷纤维入市，用来制造1260℃高温的“软带偶”陆续出世。这些都是“纤维绝缘”的第三代热电偶。“软线偶”、“软带偶”都是笔者的专利。 如果和“铠装热电偶”相比较，“纤维绝缘软型热电偶”不仅在使用性能方面有许多优点，而且在生产经营和生产技术方面还有不少特点，如：无环境污染；投资少，出产快，质量优，无废品；操作简单，管理方便等。 热电偶除K型外，尚有S、R、B、T、J、N、E等多种型号。但其制造工艺均脱胎于K型热电偶。所以研究K型热电偶发展历程，也是研究中国热电偶的发展历程。 我陪伴热电偶事业发展达60年之久，觉得还有一些应当做而未做的事情，如：核电站用的“铠装热电偶”还在进口，“非金属热电偶”还未见商品，天价的“铂铑热电偶”尚无代用品等，亟待我们研制。 作者简介 王同辰，1916年5月出生，江苏人，毕业于清华大学电机工程系，高级工程师；历任上海工业自动化仪表研究所主任工程师、研究室主任，上海华美霓虹灯厂有限公司董事、常务副总经理，上海华谊测控技术工程公司董事、总经理，上海罗伦高温技术研究所所长兼总工程师等职，主要研究高温技术和仪器仪表领域内的材料、元器件、工艺，国内首创高温电热元件硅碳棒、大膜片、铠装热电偶、超微型铂热电阻、悬浮区熔硅单晶等。
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