5.5 仪器

5.5.1 热电偶
5.5.1.1 炉内热电偶
    炉内热电偶采用符合GB/T 16839.1规定的丝径为0.75mm～2.30mm的镍铬-镍硅（K型）的热电偶，外罩耐热不锈钢套管或耐热瓷套管，中间填装耐热材料，其热端伸出套管的长度不少于25mm，如图1所示。测量和记录仪器应能在5.6规定的准确度条件下运行。
    试验开始时，热电偶的热端与试件受火面的距离应为(100±10)mm；试验过程中，上述距离应控制在50mm～150mm之内。热电偶应保持良好的工作状态，累计使用20h后，应对热电偶进行校验检定。试验过程中标准规定的温度、单点温度、平均温度以及实测温度应能随时显示。

    1——不锈钢（或耐热瓷）套管；
    2——热电偶的热接点；
    3——K型铠装热电偶丝，丝径为0.75mm～2.30mm；
    4——耐热材料。

图1 K型铠装热电偶

5.5.1.2 背火面热电偶
    试件背火面的温度应使用如图2所示的圆铜片式热电偶进行测量。为了得到良好的热接触，直径为0.5mm的热电偶丝应低温焊接或熔焊在厚0.2mm，直径为12mm的圆形铜片上。热电偶可采用符合GB/T 16839.1规定的镍铬-镍硅（K型）热电偶。每个热电偶应覆盖长、宽均为30mm，厚度为(2.0±0.5)mm的石棉衬垫或类似材料，除非对特殊构件的标准有特殊的规定。隔热垫的密度应为900kg/m3±100kg/m3、导热系数应为0.117W/(m·K)～0.143W/(m·K)。测量和记录仪器应能在5.6规定的准确度条件下运行。
    石棉衬垫或类似材料应与试件的表面连接，可用耐热胶粘贴在试件表面上，但在试件表面和圆铜片之间或圆铜片与隔热垫之间不应有任何残留胶浆。
    试验过程中，平均温度、单点温度应能随时显示。
5.5.1.3 移动热电偶
    试验过程中当怀疑背火面某位置的温度较高时，可使用一支或多支设计如图3所示的移动热电偶，或是使用准确度和响应时间等于或小于图3中移动热电偶的其他温度测量仪器（如：红外辐射测温仪）来测量该位置的温度。移动热电偶的测量端采用直径为1.0mm的热电偶丝低温焊接或熔焊到直径为12mm，厚度为0.5mm的圆铜片上。热电偶可采用符合GB/T 16839.1规定的镍铬-镍硅（K型）热电偶。移动热电偶的组件应提供手柄，以便在试件的背火面上能够任意移动。
5.5.1.4 内部热电偶
    当需要获得试件或特殊配件的内部温度时，应使用符合温度范围的、符合试件材料类型特点的热电偶测量。应把热电偶安装在试件内部选定的部位，但不能因此影响试件的性能。热电偶的热端应保证有50mm以上的一段处于等温区内。
5.5.1.5 环境温度热电偶 
    在试验前和试验期间，试验室内试件附近应配一支外径3mm不锈钢铠装热电偶或铂电阻显示环境温度。热电偶可采用符合GB/T 16839.1规定的镍铬-镍硅（K型）热电偶。热电偶或铂电阻的热端应避免受辐射热和通风的影响。
5.5.2 炉内压力测量探头
    通过如图4所示的测量探头测量炉内压力，测量和记录仪器应能在5.6规定的准确度条件下运行。

    1——直径0.5mm的热电偶丝；
    2——0.2mm厚的圆铜片。

a)圆铜片的测量接点

    1——圆铜片；
    2——隔热垫及隔热垫盖在铜片上的断口；
    3——可选的断口位置。

b）圆铜片和隔热垫

图2 背火面热电偶和隔热垫

    1——耐热钢支承管；
    2——双孔陶瓷绝缘管；
    3——直径1.0mm的热电偶丝（或采用铂电阻测温）；
    4——直径12mm，厚0.5mm的圆铜片。

图3 移动热电偶

    1——压力变送器；
    2——测压孔；
    3——不锈钢管（内径为5mm至10mm）。

a）类型1 “T”形测量探头

    1——压力变送器；
    2——焊接端点；
    3——不锈钢管。

b）类型2 管形测量探头
图4 炉内压力测量探头

5.5.3 加载系统
    当使用重物时，试验中不需要进一步测量荷载。液压加载系统的荷载应通过压力传感器测量方法进行测量或其他具有同等准确度的相应仪器在相应的位置直接监测荷载。测量和记录仪器应能在5.6规定的准确度条件下运行。
5.5.4 变形测量仪
    变形可使用机械、光学或电子技术仪器测量。仪器应与执行标准相一致(例如：挠度值的测量或压缩值的测量)，且每分钟至少要读取数值并记录一次。应采取各种必要的预防措施以避免测量探头由于受热产生数值漂移。
5.5.5 完整性测量仪
5.5.5.1 棉垫
    除非是特殊构件的特殊标准，完整性测量所使用棉垫应由新的、未染色、柔软的脱脂棉纤维构成，不含有其他种类的纤维。棉垫厚20mm，长度和宽度各为100mm，质量约3g～4g。使用前应预先在温度为(100±5)℃的干燥箱内干燥至少30min。干燥后应保存在干燥器内或其他防潮的容器内，以备随时使用。为便于使用，棉垫应安装在如图5所示带有手柄的框架内。
5.5.5.2 缝隙探棒
    图6所示是两种规格的缝隙探棒，用于测量试件的完整性。它们是直径(6±0.1)mm和直径(25±0.2)mm的圆柱形不锈钢棒，并带有一定长度的隔热手柄。

    1——铰链；
    2——适当长度手柄；
    3——直径0.5mm的支承钢丝；
    4——带有插销的铰链连接盖；
    5——直径为1.5mm的钢丝框架。

图5 棉垫框架

    1——不锈钢棒；
    2——隔热手柄。

图6 缝隙探棒