[發(fā)明專利]石英管套隔離密封長壽命熱電偶

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110212978.0
• 申請日: 2011-07-17
• 公開（公告）號: CN102889941A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧梁
• 申請（專利權(quán)）人: 趙寬;鄧梁
• 主分類號: G01K7/02
• 分類號: G01K7/02;G01K1/10;G01K1/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熱電偶技術(shù)，特別是石英管套隔離密封長壽命熱電偶。

背景技術(shù)

熱電偶在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究等領(lǐng)域中已成為應(yīng)用最廣泛的感溫元件。在高溫測溫過程中，熱電偶保護(hù)套管發(fā)揮著重要作用。套管材料性能影響熱電偶長期穩(wěn)定性、使用壽命等各項性能指標(biāo)，特別是在高溫下工作的熱電偶，對其材料有更高的要求。例如鋼水連續(xù)測溫時，熱電偶保護(hù)套管不但要承受高溫，還要受到熾熱鋼水的腐蝕和沖擊。而在循環(huán)流化床鍋爐中測溫時，不但有高溫氧化和高溫腐蝕，特別是氫氣，還有其它流動性物質(zhì)高溫沖蝕磨損。

通常制作高溫條件下應(yīng)用的熱電偶保護(hù)套管，其材料除具備普通熱電偶要求的氣密性、機(jī)械強(qiáng)度、穩(wěn)定性和導(dǎo)熱性外，還要求：

(1)耐高溫：在熱電偶溫度測量上限使用，不產(chǎn)生變質(zhì)和變形，在高溫下抗氧化性能好；

(2)熱強(qiáng)性：在熱電偶使用溫度下不軟化；

(3)耐蝕性：當(dāng)熱電偶保護(hù)套管必須浸入熔融金屬、玻璃、熔鹽及腐蝕性氣體中時，應(yīng)具有對這些介質(zhì)的耐蝕性；

(4)一定的耐溫劇變的性能，抗熱震的綜合性能，熱導(dǎo)高，熱膨脹系數(shù)??；

目前用于高溫保護(hù)套管材料主要有如下幾大類

(1)金屬材料

金屬材料的特點是機(jī)械強(qiáng)度高、韌性好、抗渣性好；但耐高溫性卻不夠良好，易受到腐蝕。

常用的金屬保護(hù)套管材料有Gr25Ni20、Gr28、GH3039鎳基高溫合金鋼。

(2)非金屬材料

常用的非金屬材料有：碳化硅、氮化硅、高鋁、剛玉、氧化鎂、二氧化鉬、氧化鋯、氧化鈹、石墨等；

這些材料的特點是：耐高溫、抗氧化，但不抗沖擊，比較脆，易碎，導(dǎo)熱性不理想，熱響應(yīng)敏感性差，它們各自存在一定的缺陷。

現(xiàn)有的熱電偶常見問題主要有如下幾個方面：常見問題表現(xiàn)為鉑銠絲斷，鉑銠絲斷的主要原因是腐蝕氣體進(jìn)入偶芯產(chǎn)生腐蝕損壞，熱震效應(yīng)也是造成鉑銠絲斷絲原因之一；

其次是，熱震效應(yīng)而造成，熱電偶絲在高溫下會變軟下垂，在流體的沖刷下熱電偶會有不同程度的震動，鉑銠絲和剛玉管摩擦容易斷絲，有些改進(jìn)的熱電偶，鉑銠絲懸露部會做填充處理，可以起到延長熱電偶使用壽命的作用。

現(xiàn)有的熱電偶使用過程中即使套管沒有損壞的情況下，熱電偶剛玉保護(hù)管內(nèi)側(cè)也會出現(xiàn)結(jié)晶物，這些結(jié)晶物附著鉑銠絲表面，使鉑銠絲表面粗糙直徑并且變細(xì)，隨著表面粗糙的進(jìn)展必然造成斷絲，其原因一是套管質(zhì)量不好，透入氣氛含有雜質(zhì)較多；二是剛玉保護(hù)管含有鋁的成份，在高溫下與其它雜質(zhì)氣體混合產(chǎn)生氧化物腐蝕鉑銠絲。

熱電偶的鉑銠絲焊點在溫度變化的縮脹中極易疲勞而斷裂，這是透入的氣氛分子侵入鉑銠絲焊點的微小間隙造成，有效抑制氣氛透入剛玉芯管，減少或避免這種侵入能使熱電偶的壽命得到延長。

隨著科技進(jìn)步許多新材料科學(xué)需要在高溫環(huán)境下完成，高溫環(huán)境下的腐蝕磨損給熱電偶測溫帶來了困難，隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷進(jìn)步，工業(yè)環(huán)境也變得越來越惡劣，熱電偶技術(shù)要求越來越高，對熱電偶產(chǎn)品要求不斷地改進(jìn)工藝、應(yīng)用新技術(shù)、新材料，從而全面提高熱電偶的高溫特性性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是要提供一種針對氣氛腐蝕、熱震損壞問題改進(jìn)密封性和抑制熱震效應(yīng)的石英管套隔離密封長壽命熱電偶。

實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案