真空高溫測控用熱電偶的製作方法

2023-06-09 17:23:11

專利名稱：真空高溫測控用熱電偶的製作方法
技術領域：
本實用新型屬工業用熱電偶，尤其涉及一種用於化工、冶金等行業的真空高溫 測控用熱電偶。
背景技術：
目前熱處理行業用於工業生產設備溫度測量的傳感器，低溫段採用鉬電阻、K 型熱電偶，中溫段採用S型熱電偶，而高溫段多採用紅外測溫儀及鎢錸熱電偶。鉬熱電阻是利用鉬絲的電阻值隨著溫度的變化而變化這一基本原理設計和製作 的，就結構而言，鉬熱電阻還可以分為工業鉬熱電阻和鎧裝鉬熱電阻。工業鉬熱電阻也 叫裝配鉬熱電阻，即是將鉬熱電阻感溫元件焊上引線組裝在一端封閉的金屬管或陶瓷管 內，再安裝上接線盒而成；鎧裝鉬熱電阻是將鉬熱電阻元件，過渡引線，絕緣粉組裝在 不鏽鋼管內再經模具拉實的整體，具有堅實，抗震，可繞，線徑小，使用安裝方便等優 點οK型熱電偶作為一種溫度傳感器，其通常和顯示儀表，記錄儀表和電子調節器 配套使用。K型熱電偶可以直接測量各種生產中0°C 1300°c範圍的液體蒸汽和氣體介 質以及固體的表面溫度。S型熱電偶在熱電偶系列中具有準確度最高，穩定性最好，測溫溫區寬，使用壽 命長等優點。它的物理，化學性能良好，熱電勢穩定性及在高溫下抗氧化性能好，適用 於氧化性和惰性氣氛中。S型熱電偶的不足之處是熱電勢，熱電勢率較小，靈敏讀低， 高溫下機械強度下降，對汙染非常敏感，貴金屬材料昂貴，因而一次性投資較大。鎢錸熱電偶的特點是熱電極絲熔點高(3300°C)，蒸氣壓低，極易氧化；在非 氧化性氣氛中化學穩定性好，電動勢大，靈敏度高，價格便宜。由於高溫真空設備的能 量消耗大，發熱元件及保溫材料多採用石墨質，鎢錸熱電偶雖然便宜但存在著使用壽命 短等問題。紅外測溫儀雖測量的溫度範圍較寬，但成本昂貴，安裝繁瑣且容易因輻射環 境的影響而引起實測參數的誤差。

實用新型內容本實用新型旨在克服現有技術的不足之處而提供一種結構簡單，環境因素影響 小，使用成本低，安裝方便，維護工作量小，高溫輻射環境下溫度測量準確的真空高溫 測控用熱電偶。為達到上述目的，本實用新型是這樣實現的一種真空高溫測控用熱電偶，它包括熱電偶、高溫保護管、鎧裝密封連接件及 插接件；所述熱電偶與插接件固定相接構成熱電偶組件；所述高溫保護管與鎧裝密封連 接件固定粘接；所述熱電偶組件固化密封於高溫保護管及鎧裝密封連接件內。作為一種優選方案，本實用新型在高溫保護管與鎧裝密封連接件之間還設有過 渡保護管；所述過渡保護管分別與高溫保護管及鎧裝密封連接件固定粘接。[0011]作為另一種優選方案，本實用新型在所述插接件內固定設有補償導線。進一步地，本實用新型所述熱電偶組件與高溫保護管及過渡保護管間可配有氧 化鋁粉層。更進一步地，本實用新型所述熱電偶組件與鎧裝密封連接件間可配有樹脂密封層。另外，本實用新型所述熱電偶組件配有鎢錸偶絲。其次，本實用新型所述補償導線可採用測溫補償導線。本實用新型是對高溫測控用熱電偶的一次重要改進，也是高溫熱電偶在真空熱 處理應用領域中的一次拓展。本實用新型環境因素影響小，安裝方便，維護工作量小， 高溫輻射環境下溫度測量準確，其不但可以在高溫真空設備中用於溫度測控，而且避免 了紅外測溫儀因輻射環境引起的實測溫度誤差，同時大大降低了成本。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。本實用新型的保護 範圍不僅局限於下列內容的表述。

圖1為本實用新型的整體結構示意圖。圖中1為高溫保護管；2為過渡保護管；3為鎧裝密封連接件；4為插接件； 5為補償導線；6為氧化鋁粉層。
具體實施方式
參見圖1所示，真空高溫測控用熱電偶，它包括熱電偶、高溫保護管1、鎧裝密 封連接件3及插接件4 ；所述熱電偶與插接件4固定相接構成熱電偶組件；所述高溫保護 管1與鎧裝密封連接件3固定粘接；所述熱電偶組件固化密封於高溫保護管1及鎧裝密封 連接件3內。本實用新型在高溫保護管1與鎧裝密封連接件3之間還設有過渡保護管2 ；所述 過渡保護管2分別與高溫保護管1及鎧裝密封連接件3固定粘接。保護套管應能保證熱 電極與有害介質充分隔離。如果傳輸距離長，為了節省熱電偶材料，降低成本，本實用新型在所述插接件4 內可固定設有補償導線5。補償導線5將熱電偶的冷端(自由端)延伸到溫度比較穩定的 控制室內，連接到儀表端子上。必須指出，熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極，使 熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上，它本身並不能消除冷端溫度變化對測溫的影 響，不起補償作用。補償導線5與熱電偶自由端的連接要方便可靠。本實用新型所述熱電偶組件與高溫保護管1及過渡保護管2間配有氧化鋁粉層 6。本實用新型所述熱電偶組件與鎧裝密封連接件3間配有樹脂密封層；所述熱電 偶組件配有鎢錸偶絲；所述補償導線5採用測溫補償導線。本實用新型基本結構形式包括高溫保護管1、過渡保護管2、鎧裝密封連接件 3、插接件4及補償導線5。熱電偶固化密封在高溫保護管1、過渡保護管2及鎧裝密封連 接件3內部。高溫保護管1、過渡保護管2及鎧裝密封連接件3採用磷酸二氫鋁粘接方法使之成為一個整體。高溫保護管1採用耐高溫絕緣新型材料氮化硼製作。過渡保護管2 由耐高溫新型材料碳化矽或氮化硼製作。鎧裝密封連接件3採用耐熱不鏽鋼(lCrl8Ni9Ti) 製作，表面光潔，可實現真空密封，通過頂部螺紋可實現固定與測溫位置的調整。熱電 偶與插接件4作為一體式結構與高溫保護管1及過渡保護管2之間採用氧化鋁粉料填充。 熱電偶組件與鎧裝密封連接件3之間採用新型樹脂澆注，形成樹脂密封層，固而能實現 真空密封，插接件採用航空插頭或進口對插接頭。本實用新型熱電偶及其插接件4的偶 絲採用鎢錸材質。本實用新型可提高高溫輻射環境下溫度測量的真實性，排除環境因素(如氣氛) 的影響，並且降低使用成本，安裝方便，維護工作量小，可廣泛應用於化工、冶金等行 業。可以理解地是，以上關於本實用新型的具體描述，僅用於說明本實用新型而並 非受限於本實用新型實施例所描述的技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，仍然 可以對本實用新型進行修改或等同替換，以達到相同的技術效果；只要滿足使用需要， 都在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種真空高溫測控用熱電偶，其特徵在於，包括熱電偶、高溫保護管(1)、鎧裝密 封連接件(3)及插接件(4)；所述熱電偶與插接件(4)固定相接構成熱電偶組件；所述高 溫保護管(1)與鎧裝密封連接件(3)固定粘接；所述熱電偶組件固化密封於高溫保護管 (1)及鎧裝密封連接件(3)內。
2.根據權利要求1所述的真空高溫測控用熱電偶，其特徵在於在高溫保護管(1)與 鎧裝密封連接件(3)之間還設有過渡保護管(2)；所述過渡保護管(2)分別與高溫保護管 (1)及鎧裝密封連接件(3)固定粘接。
3.根據權利要求2所述的真空高溫測控用熱電偶，其特徵在於在所述插接件(4)內 固定設有補償導線(5)。
4.根據權利要求3所述的真空高溫測控用熱電偶，其特徵在於所述熱電偶組件與 高溫保護管(1)及過渡保護管(2)間配有氧化鋁粉層(6)。
5.根據權利要求4所述的真空高溫測控用熱電偶，其特徵在於所述熱電偶組件與 鎧裝密封連接件(3)間配有樹脂密封層。
6.根據權利要求1 5之任一所述的真空高溫測控用熱電偶，其特徵在於所述熱電 偶組件配有鎢錸偶絲。
7.根據權利要求3所述的真空高溫測控用熱電偶，其特徵在於所述補償導線(5)採 用測溫補償導線。
專利摘要本實用新型屬工業用熱電偶，尤其涉及一種用於化工、冶金等行業的真空高溫測控用熱電偶，它包括熱電偶、高溫保護管(1)、鎧裝密封連接件(3)及插接件(4)；所述熱電偶與插接件(4)固定相接構成熱電偶組件；所述高溫保護管(1)與鎧裝密封連接件(3)固定粘接；所述熱電偶組件固化密封於高溫保護管(1)及鎧裝密封連接件(3)內；在高溫保護管(1)與鎧裝密封連接件(3)之間還設有過渡保護管(2)；所述過渡保護管(2)分別與高溫保護管(1)及鎧裝密封連接件(3)固定粘接。本實用新型環境因素影響小，使用成本低，安裝方便，維護工作量小，高溫輻射環境下溫度測量準確。
文檔編號G01K7/10GK201795874SQ20102050235
公開日2011年4月13日 申請日期2010年8月24日 優先權日2010年8月24日
發明者張成德, 李忠仁, 蘇寧 申請人:瀋陽真空技術研究所