複合型一體耐磨耐蝕耐震長效熱電偶的製作方法
2023-10-23 02:47:57
專利名稱：複合型一體耐磨耐蝕耐震長效熱電偶的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測溫用的熱電偶，特別是涉及一種複合型一體耐磨耐蝕耐震長效熱電偶，是對現有熱電偶結構的改進，屬於測溫儀器技術領域，適宜在高溫、高速氣流衝刷且含腐蝕氣體或介質的惡劣條件下使用。
背景技術：
現在使用的凱裝熱電偶的構成是其熱電偶的單極絲之間用氧化鎂填料絕緣，裝入單一的金屬套管內，經拉拔縮徑製成的組合件，普遍存在壁薄厚不均、沙眼及細小裂痕等現象，其工作中往往是造成電勢勢值中斷的主要原因，且易燥管造成停產工作場中斷。為了能適應在高溫、高速氣流衝刷且含腐蝕氣體或介質的惡劣條件使用，往往採用將凱裝熱電偶裝在特製的保護管內的辦法，但是，傳統的凱裝熱電偶的外保護管，其工作端往往採用焊接或內旋緊式連接點，受連接中的工藝限制，其整體耐高溫、耐磨損、耐振動上，在連接處存在薄弱點，是造成使用年限短，工作效率低的最大瓶頸。不僅縮小了使用周期，還加重了企業負擔。為此，近年來對熱電偶的結構進行了很多改進，例如中國實用新型專利02210691.X號，就公開了一種《循環流化床鍋爐專用全鎧裝熱電偶》，可在900℃～1200℃沸騰燃煤的熱磨損和富含煙塵顆粒的腐蝕性氣浪衝擊的環境中工作，系由接線盒、連接件、鎧裝熱電偶和保護管組成，鎧裝熱電偶裝在保護管內，保護管由難熔超硬物料層和耐高溫耐磨損合金層組成，保護管裝在連接件上，連接件為限位轉動鎖定機構。中國實用新型專利02238972.5號也給出一種《複合型耐高溫耐腐蝕耐磨熱電偶》，該熱電偶包括接線盒、上保護套管、法蘭、測量保護管、感溫元件。其技術要點是在測量保護管的表面設有一層採用等離子噴焊由納米複合陶瓷組成的金屬陶瓷化合層，在測量保護管與上保護套管聯接處的法蘭內設有能自動隔斷腐蝕氣體或介質外洩通道的不鏽鋼密封卡套。上述技術方案給出的熱電偶雖然可以使用較長時期，但其絕緣管的缺陷依然存在，保護管的內外層表面需噴焊有難熔超硬物料層和耐高溫耐磨損合金層，不僅製備工藝複雜，也提高了熱電偶的成本，如果僅在保護管的工作端噴焊難熔超硬物料層和耐高溫耐磨損合金層，保護管的其它部分為普通材質，則其連接之處採用焊接或內旋緊式連接點，其整體耐高溫、耐磨損、耐振動上，在連接處存在薄弱點，從而縮短了使用周期，降低了在市場中的競爭能力。
實用新型內容本實用新型的目的在於克服現有技術存在的上述不足，通過對現有熱電偶結構進行改進，給出一種新型的複合型一體耐磨耐蝕耐震長效熱電偶，這種全新結構的熱電偶在絕緣管和保護管處都有改進，不僅耐高溫、耐腐蝕、耐磨、使用壽命長、安全可靠，而且製備工藝簡單、成本較低，可在電力、環保、石油化工、冶金行業循環流化床爐、氣化熔融爐、機械爐排爐、煤粉爐、餘熱鍋爐、煙道、尾氣焚燒爐等裝置中使用，具有較強的市場競爭能力。
本實用新型給出的技術解決方案是這種複合型一體耐磨耐蝕耐震長效熱電偶，包括有接線盒、接線端子、電極絲、絕緣材料、絕緣管和熱電極，其中在絕緣管內設置有電極絲和絕緣材料，單極的電極絲之間充填有絕緣材料，例如氧化鎂，電極絲的一端連接熱電極，電極絲的另一端與接線端子的正負極相連接，其特徵在於所述的絕緣管為複合式中空絕緣管，即由不同規格的兩個金屬管套在一齊，經拉拔縮徑製成，兩個金屬管壁之間為中空。
所述的複合式中空絕緣管的材質，可以是相同材質的兩個金屬管拉拔縮徑製成，也可以是由不相同材質的兩個金屬管拉拔縮徑製成，例如1Cr18Ni9Ti、316、316L等材料。
為更好的完成本實用新型的目的，在熱電偶的複合式中空絕緣管外還可套有一體式的外保護管，該一體式的外保護管的開口一端帶有外螺紋。
所述的一體式的外保護管，即其工作端與外保護管的其它部分為一次鑄造成型，沒有連接點，因而其外保護管的管壁厚度比現有技術中的有連接點的外保護管的管壁厚度要大，即提高了熱電偶的強度及耐腐耐蝕耐震性能，因此，其外保護管的內外表面也無需再噴焊難熔超硬物料層和耐高溫耐磨損合金層。由於本實用新型給出的一體式的外保護管為合金鋼鑄造，可以與待測設備中加固熱電偶的金屬或不鏽鋼部件焊接，從而提高了熱電偶的穩定性，延長了熱電偶的使用壽命。
與現有技術相比，本實用新型的有益效果是1.採用複合雙拉工藝製作的複合式中空絕緣管，其管壁形成相對中空，解決了管壁薄厚不均的缺點，無沙眼和細小裂痕。
2.外保護管採用合金翻沙鑄造一次成型，形成獨立實體，其整體性耐高溫、耐磨損、耐震動。既提高了使用壽命，也提高工作效率，還增加了使用年限。
3.使用壽命提高5～10倍，精度等級大大提高，解決了傳統型熱電偶外保護管連接造成的磨損快、斷裂等現象，傳統型外保護管在爐膛使用壽命一般是3～6個月，新型的外保護管使用壽命一般在12～18個月。
圖1為本實用新型給出的一種實施例的結構示意圖；圖2為本實用新型給出的另一種實施例的結構示意圖。
圖中標號1.接線端子，2.電極絲，3.絕緣材料，4.絕緣管，5.熱電極，6.接線盒，7.外保護管。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做詳細的說明圖1給出了本實用新型的一種實施例的結構情況，即不帶外保護管的熱電偶，適用在工作條件相對較好、腐蝕較慢且要求使用壽命較長的發電廠的汽包壁、過熱器及其外壁等處工作，由圖中可知該熱電偶包括有接線盒、接線端子1、電極絲2、絕緣材料3、絕緣管4和熱電極5，其中在複合式中空絕緣管4內設置有電極絲2和氧化鎂絕緣材料3，單極的電極絲2之間充填有氧化鎂絕緣材料3，電極絲2的一端連接熱電極5，，電極絲5的另一端與接線端子1的正負極相連接，給出所複合式中空絕緣管4是相同材質的兩個金屬管拉拔縮徑製成，即1Cr18Ni9Ti。
圖2給出了本實用新型的另一種實施例的結構情況，即帶外保護管的熱電偶，適用在工作條件相對較差、高溫、高速氣流衝刷且含腐蝕氣體或介質的惡劣條件的電力、環保、石油化工、冶金行業循環流化床爐、氣化熔融爐、機械爐排爐、煤粉爐、餘熱鍋爐、煙道、尾氣焚燒爐等處工作，由圖中可知該熱電偶的複合式中空絕緣管4外還可套有一體式的外保護管7，該一體式的外保護管7的開口一端帶有外螺紋。所謂一體式的外保護管7，即其工作端與外保護管的其它部分為一次合金鋼鑄造成型，沒有連接點，其外保護管的內外表面也無需再噴焊難熔超硬物料層和耐高溫耐磨損合金層。
製備時，先將熱電偶的單極電極絲2之間用氧化鎂3填料絕緣，裝入由兩個不同規格的雙金屬套管內，經拉拔縮徑製成複合式中空絕緣管4；再將電極絲2引線按正負極分開接到接線盒內的接線端子1上；最後將鎧裝複合熱電偶的複合式中空絕緣管4外再套入一體式的外保護管7，將該一體式的外保護管7的帶有外螺紋的開口一端旋入接線盒6內的帶內螺紋的接口內，即為可以使用的成品熱電偶。
權利要求1.一種複合型一體耐磨耐蝕耐震長效熱電偶，包括有接線盒、接線端子、電極絲、絕緣材料、絕緣管和熱電極，其中在絕緣管內設置有電極絲和絕緣材料，單極的電極絲之間充填有絕緣材料，電極絲的一端連接熱電極，電極絲的另一端與接線端子的正負極相連接，其特徵在於所述的絕緣管為複合式中空絕緣管。
2.根據權利要求1所述的複合型一體耐磨耐蝕耐震長效熱電偶，其特徵在於複合式中空絕緣管外還套有一體式的外保護管，該一體式的外保護管的開口一端帶有外螺紋。
專利摘要複合型一體耐磨耐蝕耐震長效熱電偶，屬於測溫儀器技術領域，包括有接線盒、接線端子、電極絲、絕緣材料、絕緣管和熱電極，其中在絕緣管內設置有電極絲和絕緣材料，單極的電極絲之間充填有絕緣材料，電極絲的一端連接熱電極，電極絲的另一端與接線端子的正負極相連接，其特點是絕緣管為複合式中空絕緣管，複合式中空絕緣管外還套有一體式的外保護管。本實用新型不僅耐高溫、耐腐蝕、耐磨、使用壽命長、安全可靠，而且製備工藝簡單、成本較低，可在電力、環保、石油化工、冶金行業循環流化床爐、氣化熔融爐、機械爐排爐、煤粉爐、餘熱鍋爐、煙道、尾氣焚燒爐等裝置中使用，具有較強的市場競爭能力。
文檔編號G01K7/02GK2711710SQ20042003172
公開日2005年7月20日 申請日期2004年5月25日 優先權日2004年5月25日
發明者梁淑榮 申請人:梁淑榮