[發(fā)明專(zhuān)利]外套管與正極偶絲同種材質(zhì)的鎳基鎧裝熱電偶

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710019621.4
• 申請(qǐng)日: 2007-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101232072A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王魁漢;袁勤華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 袁勤華;王魁漢
• 主分類(lèi)號(hào): H01L35/32
• 分類(lèi)號(hào): H01L35/32
• 代理公司: 常州市維益專(zhuān)利事務(wù)所
• 代理人: 王凌霄

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及溫度測(cè)量元件技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種外套管與正極偶絲同種材質(zhì)的鎳基鎧裝熱電偶。

背景技術(shù)

鎧裝熱電偶是用鎧裝熱電偶電纜制成的熱電偶。它是用氧化物將熱電偶絲絕緣置于金屬套管內(nèi)經(jīng)壓實(shí)制成的可撓性的實(shí)用組合體。具有體積小、感溫靈敏、耐壓、耐震、防腐蝕及可自由彎曲等特點(diǎn)。

鎧裝熱電偶適用于復(fù)雜部位的測(cè)溫，廣泛在冶金、電力、石油、化工、航空、造船及國(guó)防科研部門(mén)，用于氧化、中性、還原等工作氣氛作為測(cè)溫元件。

目前，國(guó)內(nèi)作為鎧裝熱電偶電纜常用的金屬套管材料有高溫合金鋼GH30和GH39、耐腐蝕合金鋼Inconel、耐高溫不銹鋼310S、不銹耐酸鋼1Cr18Ni9Ti等。但是用這些套管材料加工成的鎳基鎧裝熱電偶不能滿足高溫及穩(wěn)定性的要求。造成國(guó)內(nèi)許多軍工、國(guó)防及各種高溫爐窯所需的高穩(wěn)定性熱電偶，主要靠進(jìn)口。因此有針對(duì)地開(kāi)發(fā)與鎳基熱電偶具有良好化學(xué)與物理相容性的套管材料，進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，提高鎳基鎧裝熱電偶的高溫穩(wěn)定性及應(yīng)用范圍已刻不容緩。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種新型鎳基鎧裝熱電偶，克服現(xiàn)有鎳基鎧裝熱電偶不能滿足高溫及穩(wěn)定性要求的不足。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種外套管與正極偶絲同種材質(zhì)的鎳基鎧裝熱電偶，包括金屬外套管和絕緣置于外套管內(nèi)的正、負(fù)極熱電偶絲，所述的外套管與正極偶絲具有相同的材質(zhì)。

進(jìn)一步對(duì)于高溫鎳基鎧裝熱電偶：鎳鉻硅-鎳硅鎂鎧裝熱電偶，其外套管和正極偶絲的材質(zhì)都為鎳鉻硅合金。

再進(jìn)一步說(shuō)：上述的鎳鉻硅合金的重量百分比組成為：13.7-14.7％的鉻，1.2-1.6％的硅，不大于0.01％的鎂和余量的鎳。

進(jìn)一步對(duì)于高溫鎳基鎧裝熱電偶：鎳鉻-鎳硅鎧裝熱電偶，其外套管和正極偶絲的材質(zhì)都為鎳鉻合金。

再進(jìn)一步說(shuō)：上述的鎳鉻合金的重量百分比組成為：90％的鎳和10％的鉻。

本發(fā)明提出用鎳基熱電偶中正極材料作為鎳基鎧裝熱電偶的外套管材料。由于其套管材料與套管內(nèi)的熱電偶正極是同種化學(xué)成分的材料，因此具有良好化學(xué)與物理相容性，避免了高溫下某些元素的擴(kuò)散，也就避免了熱電勢(shì)的激烈變化；同時(shí)由于消除了不同材料膨脹系數(shù)的差異，使得鎳基鎧裝熱電偶的穩(wěn)定性和壽命都得到大大提高。

本發(fā)明的有益效果是：

一、提高使用溫度：這種鎧裝熱電偶由于外套管和偶絲正極是同種材料，其最高使用溫度不因外套管材料的限制而可以達(dá)到偶絲的最高使用溫度，可以從800℃(或1100℃)提高到1280℃，從而充分發(fā)揮了鎳基熱電偶絲的高溫性能；

二、解決了鎧裝熱電偶穩(wěn)定性的難題：特別在1000℃以上的高溫的穩(wěn)定性得到大大提高，其在1000℃以上時(shí)的溫度漂移可小于±3℃；

三、提高了偶絲的使用壽命：由于偶絲穩(wěn)定性的提高也就延長(zhǎng)了鎧裝熱電偶的使用壽命。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的鎧裝熱電偶的端面剖視圖。

圖中1、正極偶絲，2、外套管，3、負(fù)極偶絲，4、絕緣填充物。

具體實(shí)施方式

如附圖1的列舉的具有一組正、負(fù)極偶絲的鎳基鎧裝熱電偶的端面剖視圖所示，鎧裝熱電偶是用絕緣填充物4-氧化物將正極偶絲1、負(fù)極偶絲3絕緣置于外套管2內(nèi)經(jīng)壓實(shí)制成的可撓性的實(shí)用組合體，外套管2內(nèi)也可是內(nèi)置多組的正、負(fù)極偶絲。

具體實(shí)施例一：

一種鎳鉻硅-鎳硅鎂鎧裝熱電偶，正極偶絲的材質(zhì)為鎳鉻硅合金，鎳鉻硅合金的重量百分比組成為：13.7-14.7％的鉻，1.2-1.6％的硅，不大于0.01％的鎂和余量的鎳，其外套管采用與正極偶絲的材質(zhì)相同的鎳鉻硅合金管。

具體實(shí)施例二：

一種鎳鉻-鎳硅鎧裝熱電偶，正極偶絲的材質(zhì)為鎳鉻合金，鎳鉻合金的重量百分比組成為：90％的鎳和10％的鉻，其外套管采用與正極偶絲的材質(zhì)相同的鎳鉻合金管。

總之，由于現(xiàn)有技術(shù)沒(méi)有將鎳基鎧裝熱電偶的外套管采用與正極偶絲相同的材質(zhì)，而本發(fā)明使外套管與正極偶絲具有了相同的材質(zhì)，使其外套管材料與套管內(nèi)的熱電偶正極是同種化學(xué)成分的材料，因此具有了良好的化學(xué)與物理相容性，避免了高溫下某些元素的擴(kuò)散，也就避免了熱電勢(shì)的激烈變化；同時(shí)由于消除了不同材料膨脹系數(shù)的差異，使得鎳基鎧裝熱電偶的穩(wěn)定性和壽命都得到大大提高。