測鋼水用快速熱電偶插頭的製作方法
2023-05-22 08:59:41
專利名稱：測鋼水用快速熱電偶插頭的製作方法
技術領域：
本發明屬於自動化儀表溫度測量領域，鋼水測溫快速熱電偶插頭。
快速熱電偶是測量鋼水溫度時常用熱電偶之一，由於它反應速度快而得到廣泛使用。快速熱電偶由測溫頭、插頭、測溫槍組成，其測溫系統如附
圖1所示[中國，《熱電偶》，304所編，國防工業出版社，1978,p268]。測溫頭由熱電極和固定連接的補償導線組成，熱電極一般採用直徑0.1mm的鉑銠10-鉑，鉑銠30-鉑銠6和鎢錸5-鎢錸20等材料，長度25～40mm，補償導線採用於熱電極材料相匹配的正負極材料。測溫頭是消耗元件，每次測溫後要更換。測溫頭的後端帶有插頭，便於和測溫槍補償導線連接。插頭的結構如附圖2所示。插頭在此不僅起著重要的連接作用，而且它的結構和使用材料對測量精度有重要影響。通常，插頭正負極與測溫槍補償導線的連接是用錫焊的方法來實現(如圖附2所示)。插頭正負極材料為同種成份的材料，一般均為紫銅或黃銅。這種插頭相當於在熱電偶迴路中引入了第三組元(中間導體)，將對測溫精度產生不利影響。用熱電偶測溫時，在測量迴路中必須引入顯示儀表和連接導線等，那麼當其它金屬材料引入熱電偶迴路後，根據中間導體定律，在熱迴路中，只要中間導體兩端溫度相同，接入中間導體後，對熱電偶迴路的總熱電勢沒有影響。但當中間導體兩端溫度不同時，迴路中就產生一附加熱電勢，使總熱電勢增加，溫度測量值將會改變。目前使用的插頭，其正負極與測溫頭和測溫槍中的補償導線相連相當於附圖3所示的結構。採用相同的正負極材料製造插頭或用錫焊連接補償導線時，若連接點存在不均勻溫度埸，將在測量迴路產生附加熱電勢，使測量造成誤差。[中國，《溫度與流體參數測量基礎》，周作元，李榮先，清華大學出版社，1986年，p163；中國，《測溫熱電偶應用手冊》，美國材料與試驗協會編，機械工業出版社，1983；中國，《溫度測量與儀表-熱電偶和熱電阻》，遊伯坤，闞家鉅，江兆章，科學技術文獻出版社，1990.p19]。
本發明的目的是避免在補償導線之間引入第三組元，這樣，既使接點溫度不同，也不會對測量造成誤差，從而提高測量精度。
本發明是將插頭正負極材料採用與補償導線正負極材料相同的材料製作，改進後的插頭與補償導線的連接相當於如附圖4所示的結構，因此不管t1是否等於t2，都不會影響測量精度。插頭與補償導線連接採用不引入第三組元的焊接方法，而避免焊錫的介入對測溫造成誤差。本發明的插頭結構如附圖5所示。
本發明的突出優點是消除測溫時的附加幹擾，進一步提高測溫精度。
圖1為快速微型熱電偶測量系統，其中1，熱電極；2、4，補償導線；3，插頭；5，測溫槍桿。圖2為快偶插頭結構，其中6，正極；7，負極；8，補償導線正極；9，補償導線負極；10，絕緣塑料；11，錫焊點。圖3為插頭正負極與補償導線連接示意圖。圖4為改進後插頭與補償導線連接示意圖。圖5為本發明的插頭結構，其中6，正極(與補償導線正極材料相同)；7，負極(與補償導線負極材料相同)；8，補償導線正極；9，補償導線負極；12—焊接點。
實施例本發明的快速熱電偶用插頭如附圖5所示。本插頭的特點在於(1)插頭正極和負極採用不同材料製作，材料的選用與熱電偶所配接的補償導線相同。快速熱電偶為S型熱電偶，則相應的補償導線正極8為純銅，補償導線負極9為Cu-0.6％Ni合金，插頭的正極6則採用與8相同的純銅製作，插頭的負極7則採用與9相同的Cu-0.6％Ni合金製作。(2)插頭正極6與補償導線正極8的連接，負極7與補償導線負極9的連接採用電阻點焊法，而非原插頭的錫焊法，從而保證了連接點無第三組元介入。
權利要求
1．一種鋼水測溫用熱電偶插頭，由正極、負極、補償導線正極、補償導線負極和絕緣塑料構成，正負極與補償導線用錫焊連接，本發明的特徵在於插頭的正負極材料採用與補償導線正負極相同的材料製作，插頭與測溫槍補償導線連接採用不引入第三組元的焊接方法，使整個插頭部分無正負極材料以外的第三組元介入。
全文摘要
一種測量鋼水溫度用快速熱電偶插頭,本發明將已有插頭的相同正負極材料及錫焊的結構改為正負極與補償導線正負極材料相同,以及改進插頭與補償導線連接方法,避免了第三組元的介入,減小了測量誤差,提高了測量精度。
文檔編號G01K1/20GK1212362SQ9811690
公開日1999年3月31日 申請日期1998年8月18日 優先權日1998年8月18日
發明者趙乃勤, 李國俊, 秦世麒, 馬金亭, 牛長齡, 馬成年 申請人:天津大學