Fluke5609 经济型二等标准铂电阻
作为温度计量领域的关键设备，弗卢克校准（Fluke Calibration）推出的 5609经济型二等标准铂电阻 ，不仅在工业校准和实验室精密测量中扮演着核心角色，其设计理念与技术规格更是深刻体现了现代温度标准传递的科学严谨性与工程可靠性。这款仪器以其宽广的测温范围、卓越的稳定性和灵活的应用配置，为用户提供了一个从高标准实验室到现场校准的可靠温度基准。为了全面剖析其设计与应用价值，下文将结合其官方技术资料，从其核心性能指标、结构设......
产品描述
作为温度计量领域的关键设备，弗卢克校准（Fluke Calibration）推出的5609经济型二等标准铂电阻，不仅在工业校准和实验室精密测量中扮演着核心角色，其设计理念与技术规格更是深刻体现了现代温度标准传递的科学严谨性与工程可靠性。这款仪器以其宽广的测温范围、卓越的稳定性和灵活的应用配置，为用户提供了一个从高标准实验室到现场校准的可靠温度基准。为了全面剖析其设计与应用价值，下文将结合其官方技术资料，从其核心性能指标、结构设计特点、测试校准原理及应用指南四个方面进行深入解读，并辅以数据表格进行详细说明，旨在为相关领域的技术人员与研究者提供一份翔实的技术参考。Fluke 5609经济型二等标准铂电阻温度计是一款高精度的温度测量设备，其核心参数和特点如下：
1.关键性能参数
测温范围：根据技术数据表，5609的标称测温范围为-200°C至670°C。这一宽温域覆盖了从深低温到中高温的广泛应用场景。
稳定性与重复性：该型号的短期稳定性（重复性）在冰点（0.01°C）为±0.01°C，在最高温度点（670°C）为±0.02°C。经过在最高温下100小时的运行后，其漂移指标与短期重复性相同，均为±0.01°C（冰点）和±0.02°C（最高温），置信度达99.9%。其迟滞效应最大不超过±0.01°C。
Fluke5609经济型二等标准铂电阻
传感器与结构：传感器采用参考级铂丝，长度约为30mm±5mm，位于探头尖端约3mm±1mm处。探头保护套管采用Inconel™600合金，确保了在高温下的机械强度和化学稳定性。其关键设计之一是采用四线制连接，有效消除了引线电阻对测量结果的影响，相比两线制测量噪声更低、精度更高。
电气特性：在0°C冰水浴中的自热效应为50mW/°C。最小绝缘电阻在23°C时为500MΩ，在670°C时为10MΩ，保证了高温下的电气安全性。
2.型号与配置选项
5609提供了丰富的型号选择，以适应不同的安装深度和空间要求。用户手册及数据表中详细列出了标准型号及其尺寸：
表1：Fluke5609标准铂电阻型号与尺寸
注：表中的“X”代表接线端子类型，用户可根据后端读数仪表选择“B”（裸线）、“D”（用于917X系列测温仪的5针DIN）、“I”（用于1521/1522手持测温仪的INFO-CON智能接头）等多种端子选项。
此外，为了提升在干式计量炉（Dry-well）中的兼容性和便利性，特别提供了5609-9BND型号，其在距离尖端9英寸处预置了90度弯折，便于在空间受限的炉腔内安装。
为确保测量误差小于5mK，数据表明确建议5609在液体恒温槽中的最小浸没深度为100mm。这一要求是为了最小化“杆部效应”，即热量沿探头杆部传导造成的测温误差。杆部效应主要受探头直径而非长度影响，因此5609采用的1/4英寸（6.35mm）直径套管在提供足够机械强度的同时，也兼顾了减小该效应的需求。其典型热响应时间（时间常数）约为12秒。
2.接线与过渡接头
探头采用四线制电缆（Teflon™外套，24AWG线规）。四根引线（红、白、黑、绿）以特定配对方式连接至传感器两端，以实现精确的四端电阻测量。探头手柄处设有过渡接头，其温度工作范围为-50°C至200°C。用户手册中特别强调，超过此温度范围会损坏密封，导致湿气侵入，进而严重影响探头的短期重复性、迟滞和绝缘电阻性能，因此使用时务必确保该部位温度不致过高。
3.校准选项与溯源
作为标准器，校准是其价值核心。Fluke5609在出厂时不含校准，但提供了多种可选的校准服务：
1923-4-7：-200°C至660°C的NVLAP（美国国家自愿实验室认可计划）认证校准，实验室代码为200348-0。
1924-4-7：-200°C至660°C的NIST（美国国家标准与技术研究院）可溯源校准。
若用户选购带INFO-CON接头的型号，厂家可将校准系数直接编程至接头内，当连接到Fluke1522手持测温仪时可自动加载，极大方便了现场使用。
表2：可选校准服务的部分温度点不确定度（示例）
作为二等标准，5609的核心应用之一是通过“比较法”校准其他温度仪表。其基本原理是将作为标准器的5609与被校仪表（如工业铂电阻、热电偶、温度计等）置于同一个均匀、稳定的热源（如液体恒温槽、干式计量炉或管式炉）中。当热源达到并稳定在某个目标温度点时，同时读取标准器的示值（通过高精度测温仪）和被校仪表的示值，两者之差即为被校仪表在该温度点的示值误差。
为确保最高精度，用户手册推荐在每次测量目标温度后，立即测量标准铂电阻在水三相点（0.01°C）的电阻值，并计算比值W_t=R_t/R_tp。此法能有效跟踪和修正传感器可能存在的微小漂移。手册指出，测量中的误差来源主要包括自热效应和杆部效应。自热效应可通过使用与校准时相同的激励电流和介质来减小；杆部效应则必须通过遵循最小浸没深度要求并尽可能深浸来克服。
2.热电势的影响与消除
在直流测量系统中，由不同金属连接点温差产生的热电势是重要误差源。5609在制造过程中通过退火工艺减少了传感器自身的材质不均，但连接电缆和读数仪表接口处的温差仍会产生热电势。应对方法包括：确保所有电气连接点温度一致，对暴露端子进行保温，或直接采用交流电桥或带电流反向功能的直流电桥测量，以抵消热电势的影响。
3.维护、退火与故障排除
铂电阻传感器的特性会随时间和使用条件而变化。根据用户手册的指导：
机械冲击：运输或意外磕碰可能导致高达0.5°C的误差。解决方案是在测量并记录其在水三相点的电阻值R_tp后，将探头在标称最大温度（5609为660°C）下退火数小时，然后重新检查R_tp。重复此过程直至R_tp稳定，然后重新校准。
氧化：在200°C至450°C范围内长期使用可能导致铂丝表面氧化，表现为R_tp略有升高（小于0.1°C）。建议在600°C至661°C温度下退火12小时以恢复性能。
日常保养：使用后应立即清洁探头套管，存放于专用保护盒内（型号2609适用于长度≥15英寸的探头）。严禁钳夹套管，严禁将手柄浸入液体或使其温度超过200°C极限。
Fluke5609经济型二等标准铂电阻凭借其从-200°C到670°C的宽测温范围、±0.01°C级别的稳定性、灵活多样的规格配置以及严格的溯源校准体系，构筑了一套坚实可靠的温度量值传递基础。其设计不仅体现了对国际标准与计量学原理的深刻遵循，例如采用四线制法消除引线电阻、规定最小浸没深度以抑制杆部效应、提供详尽的退火与维护指南以保障长期稳定，更通过丰富的选型和配件（如弯折型号、不同端子、保护盒）展现了强大的工程适应能力。深入理解其技术规格背后蕴含的测试原理与操作规范，对于确保其在精密温度校准、研发测试和工业过程监控中发挥最大效能至关重要。它不仅是实验室中的一件精密仪器，更是连接抽象温标与具体物理世界的一座坚实桥梁。
核心参数
温度范围：-200℃ 至 670℃
标称电阻：100Ω ± 0.5Ω（在0℃时）
尺寸：直径6.35mm（1/4英寸），长度508mm（20英寸）
套管材质：镍铬铁合金
接线端子：铲形端子
校准证书：不含原厂校准证书，需在国内进行检定
关键特性
高精度：在-200℃至670℃范围内，相对准确度可达±0.007℃至±0.027℃
稳定性：水三相点处的短期稳定性为±7 mK
经济型：相比5608型号，5609在保持高精度的同时提供了更宽的温度范围（最高670℃）
适用场景
工业温度校准：适用于工业铂电阻温度计的比对校准
实验室研究：用于需要高精度温度测量的科研场景
现场校准：直角型号（5609-9BND）适合空间受限的现场校准
注意事项
校准要求：需定期送至国内法定计量机构进行检定
操作规范：需遵守最小浸没深度（100mm）要求
核心性能与型号规格
Fluke5609型标准铂电阻被定义为“次级标准铂电阻”，其主要功能是实现国际温标（ITS-90）从一级标准实验室向用户实验室的准确传递。其设计旨在测温精度与实用经济性之间取得平衡，成为众多工业和校准实验室的首选标准器。1.关键性能参数
测温范围：根据技术数据表，5609的标称测温范围为-200°C至670°C。这一宽温域覆盖了从深低温到中高温的广泛应用场景。
稳定性与重复性：该型号的短期稳定性（重复性）在冰点（0.01°C）为±0.01°C，在最高温度点（670°C）为±0.02°C。经过在最高温下100小时的运行后，其漂移指标与短期重复性相同，均为±0.01°C（冰点）和±0.02°C（最高温），置信度达99.9%。其迟滞效应最大不超过±0.01°C。
Fluke5609经济型二等标准铂电阻
电气特性：在0°C冰水浴中的自热效应为50mW/°C。最小绝缘电阻在23°C时为500MΩ，在670°C时为10MΩ，保证了高温下的电气安全性。
2.型号与配置选项
5609提供了丰富的型号选择，以适应不同的安装深度和空间要求。用户手册及数据表中详细列出了标准型号及其尺寸：
表1：Fluke5609标准铂电阻型号与尺寸
| 型号后缀 | 套管长度x直径 | 适用温度范围 | 备注 |
| 5609-12-X | 12英寸x1/4英寸 | -200°C至670°C | 标准直型探头 |
| 5609-15-X | 15英寸x1/4英寸 | -200°C至670°C | 标准直型探头 |
| 5609-20-X | 20英寸x1/4英寸 | -200°C至670°C | 标准直型探头 |
| 5609-300-X | 300mmx6mm | -200°C至670°C | 公制尺寸直型探头 |
| 5609-400-X | 400mmx6mm | -200°C至670°C | 公制尺寸直型探头 |
| 5609-500-X | 500mmx6mm | -200°C至670°C | 公制尺寸直型探头 |
| 5609-9BND | 15英寸x1/4英寸，带9英寸处90°弯折 | -200°C至670°C | 专为干式炉应用优化 |
注：表中的“X”代表接线端子类型，用户可根据后端读数仪表选择“B”（裸线）、“D”（用于917X系列测温仪的5针DIN）、“I”（用于1521/1522手持测温仪的INFO-CON智能接头）等多种端子选项。
此外，为了提升在干式计量炉（Dry-well）中的兼容性和便利性，特别提供了5609-9BND型号，其在距离尖端9英寸处预置了90度弯折，便于在空间受限的炉腔内安装。
结构设计与使用要点
1.最小浸没深度与热响应为确保测量误差小于5mK，数据表明确建议5609在液体恒温槽中的最小浸没深度为100mm。这一要求是为了最小化“杆部效应”，即热量沿探头杆部传导造成的测温误差。杆部效应主要受探头直径而非长度影响，因此5609采用的1/4英寸（6.35mm）直径套管在提供足够机械强度的同时，也兼顾了减小该效应的需求。其典型热响应时间（时间常数）约为12秒。
2.接线与过渡接头
探头采用四线制电缆（Teflon™外套，24AWG线规）。四根引线（红、白、黑、绿）以特定配对方式连接至传感器两端，以实现精确的四端电阻测量。探头手柄处设有过渡接头，其温度工作范围为-50°C至200°C。用户手册中特别强调，超过此温度范围会损坏密封，导致湿气侵入，进而严重影响探头的短期重复性、迟滞和绝缘电阻性能，因此使用时务必确保该部位温度不致过高。
3.校准选项与溯源
作为标准器，校准是其价值核心。Fluke5609在出厂时不含校准，但提供了多种可选的校准服务：
1923-4-7：-200°C至660°C的NVLAP（美国国家自愿实验室认可计划）认证校准，实验室代码为200348-0。
1924-4-7：-200°C至660°C的NIST（美国国家标准与技术研究院）可溯源校准。
若用户选购带INFO-CON接头的型号，厂家可将校准系数直接编程至接头内，当连接到Fluke1522手持测温仪时可自动加载，极大方便了现场使用。
表2：可选校准服务的部分温度点不确定度（示例）
| 校准型号 | -38°C | 0°C | 232°C | 420°C | 660°C |
| 1923(NVLAP) | ±0.025°C | ±0.025°C | ±0.030°C | ±0.035°C | ±0.050°C |
| 1924(NIST溯源) | ±0.025°C | ±0.025°C | ±0.045°C | ±0.045°C | ±0.050°C |
测试校准原理与应用
1.比较法校准原理作为二等标准，5609的核心应用之一是通过“比较法”校准其他温度仪表。其基本原理是将作为标准器的5609与被校仪表（如工业铂电阻、热电偶、温度计等）置于同一个均匀、稳定的热源（如液体恒温槽、干式计量炉或管式炉）中。当热源达到并稳定在某个目标温度点时，同时读取标准器的示值（通过高精度测温仪）和被校仪表的示值，两者之差即为被校仪表在该温度点的示值误差。
为确保最高精度，用户手册推荐在每次测量目标温度后，立即测量标准铂电阻在水三相点（0.01°C）的电阻值，并计算比值W_t=R_t/R_tp。此法能有效跟踪和修正传感器可能存在的微小漂移。手册指出，测量中的误差来源主要包括自热效应和杆部效应。自热效应可通过使用与校准时相同的激励电流和介质来减小；杆部效应则必须通过遵循最小浸没深度要求并尽可能深浸来克服。
2.热电势的影响与消除
在直流测量系统中，由不同金属连接点温差产生的热电势是重要误差源。5609在制造过程中通过退火工艺减少了传感器自身的材质不均，但连接电缆和读数仪表接口处的温差仍会产生热电势。应对方法包括：确保所有电气连接点温度一致，对暴露端子进行保温，或直接采用交流电桥或带电流反向功能的直流电桥测量，以抵消热电势的影响。
3.维护、退火与故障排除
铂电阻传感器的特性会随时间和使用条件而变化。根据用户手册的指导：
机械冲击：运输或意外磕碰可能导致高达0.5°C的误差。解决方案是在测量并记录其在水三相点的电阻值R_tp后，将探头在标称最大温度（5609为660°C）下退火数小时，然后重新检查R_tp。重复此过程直至R_tp稳定，然后重新校准。
氧化：在200°C至450°C范围内长期使用可能导致铂丝表面氧化，表现为R_tp略有升高（小于0.1°C）。建议在600°C至661°C温度下退火12小时以恢复性能。
日常保养：使用后应立即清洁探头套管，存放于专用保护盒内（型号2609适用于长度≥15英寸的探头）。严禁钳夹套管，严禁将手柄浸入液体或使其温度超过200°C极限。
Fluke5609经济型二等标准铂电阻凭借其从-200°C到670°C的宽测温范围、±0.01°C级别的稳定性、灵活多样的规格配置以及严格的溯源校准体系，构筑了一套坚实可靠的温度量值传递基础。其设计不仅体现了对国际标准与计量学原理的深刻遵循，例如采用四线制法消除引线电阻、规定最小浸没深度以抑制杆部效应、提供详尽的退火与维护指南以保障长期稳定，更通过丰富的选型和配件（如弯折型号、不同端子、保护盒）展现了强大的工程适应能力。深入理解其技术规格背后蕴含的测试原理与操作规范，对于确保其在精密温度校准、研发测试和工业过程监控中发挥最大效能至关重要。它不仅是实验室中的一件精密仪器，更是连接抽象温标与具体物理世界的一座坚实桥梁。
