[實用新型]石英管套隔離密封長壽命熱電偶

有效

• 申請號: 201120268307.1
• 申請日: 2011-07-17
• 公開（公告）號: CN202141528U
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 鄧梁
• 申請（專利權）人: 趙寬;鄧梁
• 主分類號: G01K1/10
• 分類號: G01K1/10;G01K1/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種熱電偶技術，特別是石英管套隔離密封長壽命熱電偶。

背景技術

熱電偶在工業生產和科學研究等領域中已成為應用最廣泛的感溫元件。在高溫測溫過程中，熱電偶保護套管發揮著重要作用。套管材料性能影響熱電偶長期穩定性、使用壽命等各項性能指標，特別是在高溫下工作的熱電偶，對其材料有更高的要求。例如鋼水連續測溫時，熱電偶保護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高溫沖蝕磨損。

通常制作高溫條件下應用的熱電偶保護套管，其材料除具備普通熱電偶要求的氣密性、機械強度、穩定性和導熱性外，還要求：

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

(2)熱強性：在熱電偶使用溫度下不軟化；

(3)耐蝕性：當熱電偶保護套管必須浸入熔融金屬、玻璃、熔鹽及腐蝕性氣體中時，應具有對這些介質的耐蝕性；

(4)一定的耐溫劇變的性能，抗熱震的綜合性能，熱導高，熱膨脹系數小；

目前用于高溫保護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械強度高、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，導熱性不理想，熱響應敏感性差，它們各自存在一定的缺陷。

現有的熱電偶常見問題主要有如下幾個方面：

常見問題表現為鉑銠絲斷，鉑銠絲斷的主要原因是腐蝕氣體進入偶芯產生腐蝕損壞，熱震效應也是造成鉑銠絲斷絲原因之一；

其次是，熱震效應而造成，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，熱電偶剛玉保護管內側也會出現結晶物，這些結晶物附著鉑銠絲表面，使鉑銠絲表面粗糙直徑并且變細，隨著表面粗糙的進展必然造成斷絲，其原因一是套管質量不好，透入氣氛含有雜質較多；二是剛玉保護管含有鋁的成份，在高溫下與其它雜質氣體混合產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。

隨著科技進步許多新材料科學需要在高溫環境下完成，高溫環境下的腐蝕磨損給熱電偶測溫帶來了困難，隨著現代工業的不斷進步，工業環境也變得越來越惡劣，熱電偶技術要求越來越高，對熱電偶產品要求不斷地改進工藝、應用新技術、新材料，從而全面提高熱電偶的高溫特性性能。

發明內容

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

實現本發明的技術方案