[發明專利]一種小慣性電偶

無效

• 申請號: 201010615999.2
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN102538994A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 汪雅玲;吳超;曹昆華
• 申請（專利權）人: 貴州航空發動機研究所
• 主分類號: G01K7/02
• 分類號: G01K7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種溫度傳感器領域中的熱電偶，尤其是涉及一種用于快速響應的小慣性高溫電偶。

背景技術

高溫測量用的熱電偶一般都是使用于靜態溫度測量或動態溫度測量，對其熱響應時間要求不是很高的。目前采用熱電偶一般有兩種結構形式，裸露型和屏蔽型，裸露型其偶絲暴露在氣流中，時間常數小，但偶絲容易損壞；屏蔽型其偶絲安裝在支桿內，時間常數比裸露型大，響應時間長，使用壽命也相對長。對于在石化行業和航空、航天行業中，由于介質溫度變化迅速而頻繁，需要及時捕捉溫度場的變化，對熱電偶的技術要求很高。目前，市場上銷售的能用在該場合的高溫熱電偶均采用的陶瓷鉑銠鉑熱電偶，其造價成本高。這些高溫熱電偶雖然能夠較好地實現高溫測量，但由于測溫元件的測量端被封閉在保護套管內，因保護套管的壁厚以及內腔空間的存在，其響應時間長達100秒以上，難以實現當溫度發生變化時的快速響應要求。還有一種快速響應阻漏式高溫熱電偶，但也不能滿足響應時間小于3秒的要求，其結構復雜，易損壞，造價也很高。

發明內容

本發明的目的是在于克服上述現有技術問題而設計出一種快速熱響應的小慣性高溫電偶。

(1)要解決的技術問題

本發明需要解決高溫電偶快速熱響應時間短和所測量的介質處在高溫、高速狀態下，測量精度高、使用壽命長的問題。

(2)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案來實現：

一種用于快速熱響應的小慣性高溫電偶，主要由電器接線柱、感頭安裝座、感頭支管套管、感頭受感部套管以及測溫元件電偶絲構成；感頭支管套管與感頭受感部套管為一整體結構，感頭支管套管其上端與感頭安裝座連接，兩個電器接線柱安裝在感頭安裝座的上部，測溫元件電偶絲穿過感頭受感部套管和感頭支管套管、感頭安裝座接在電器接線柱上。

所述的感頭支管套管、感頭受感部套管是采用高溫合金材料制造而成，感頭支管套管和感頭受感部套管的外壁采用同軸焊接而成，感頭支管的上部與感頭安裝座為焊接式連接。

所述的測溫元件是采用I級K型電偶絲，其測量溫度范圍在300℃-1100℃，測溫元件的偶絲為裸露型結構，為了保證快速熱響應時間小于3秒的要求，偶絲的裸露長度L，直徑D，其中：2.5＜L≤5，0.5≤D＜0.6，L/D＞5；偶絲兩個電極選擇對焊或點焊接的方法，以減小焊珠直徑。

所述的測溫元件的偶絲的外部套有陶瓷套管穿過感頭支管套管與感頭受感部套管，用高溫水泥作為填料固定安裝在感頭受感部套管、感頭支管套管的中間，再穿過感頭安裝座中心，分別焊接在兩根電器接線柱的兩極位置上。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本快速熱響應的小慣性高溫電偶結構簡單，成本低，使用極為方便，由于采用裸露型結構，能較好的保證測溫元件在第一時間內采集到被測介質的溫度變化，測量響應時間短，提高了工作效率，測量精度高和壽命長。

附圖說明

圖1為本發明的小慣性高溫電偶的結構示意圖。

圖2為測溫元件示意圖。

1-電器接線柱????2-感頭安裝座????3-感頭支管套管

4-感頭受感部套管??5-電偶絲??6-陶瓷套管??7-高溫水泥

8-焊珠

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發明做進一步詳述。以下實施只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護范圍。

如圖1和圖2所示，本發明的一種用于快速響應的小慣性高溫電偶主要由兩根電器接線柱1、感頭安裝座2、感頭支管套管3、感頭受感部套管4以及測溫元件電偶絲5構成；感頭支管套管3與感頭受感部套管4為一整體結構，感頭支管套管3其上端與感頭安裝座2連接，兩個電器接線柱1安裝在感頭安裝座2的上部。

所述的感頭支管套管3與感頭受感部套管4是采用高溫合金材料制造而成，可以在1200℃高溫下正常工作，感頭支管套管3和感頭受感部套管4的外壁采用同軸焊接而成，感頭支管套管3的上部與感頭安裝座2為焊接式連接。

所述的測溫元件的電偶絲5是采用I級K型電偶絲，其測量溫度范圍在300℃-1100℃，測溫元件的電偶絲5為裸露型結構，為了保證快速熱響應時間小于3秒的要求，偶絲的裸露長度L，直徑D，通過試驗得出：2.5＜L≤5，0.5≤D＜0.6，L/D的關系為L/D＞5；電偶絲5的兩個電極選擇對焊或點焊接的方法，減小焊珠8的直徑。

所述的測溫元件的電偶絲5的兩極外部套有陶瓷套管6穿過感頭受感部套管4和感頭支管套管3，用高溫水泥7作為填料把外部套有陶瓷套管6的電偶絲5的兩極固定安裝在感頭受感部套管4、感頭支管套管3的中間，再穿過感頭安裝座2中心，把電偶絲5的兩極分別焊接在兩根電器接線柱1的位置上。