[發明專利]一種高溫鎢錸熱電偶檢定用保護管

有效

• 申請號: 201210505327.5
• 申請日: 2012-12-03
• 公開（公告）號: CN102944332A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 呂國義;趙儉;楊永軍;楊新園;陳煒;王曉璐
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京長城計量測試技術研究所
• 主分類號: G01K15/00
• 分類號: G01K15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種高溫鎢錸熱電偶檢定用保護管，屬于高溫鎢錸熱電偶檢定或校準領域。

背景技術

鎢錸熱電偶檢定或校準過程中，考慮到其對校準氣氛的需要，所以在校準過程中需要對其存在的環境進行隔離，因此設計一種高溫熱電偶檢定用保護管，該保護管可以對熱電偶在高溫狀態下進行保護，確保其不被氧化和環境污染，從而使被校準熱電偶能夠真實反映其性能。鎢錸熱電偶校準裝置包括了高溫爐爐體、溫度控制系統、水冷系統、抽真空系統以及充氣保護系統和數據采集系統六大部分，而保護管僅是爐體其中的一個分支，但在校準過程中保護管的作用卻不可忽視，保護管結構設計的優劣將直接影響最終的校準結果好壞，因此在爐體設計過程為關鍵部件。

本專利中描述的高溫是指在2000℃以上溫度點，2000℃以下的熱電偶保護管目前的種類較多，性能穩定，如應用較多的剛玉管或石英管等，而在高于2000℃以上溫度，性能穩定的保護管就較少，尤其是針對鎢錸熱電偶的，因此提出本專利中的高溫鎢錸熱電偶保護管。

目前對于鎢錸偶絲型熱電偶的校準大都在爐膛內直接充氣或抽真空方式，由于高溫熱電偶檢定爐的發熱體大都選擇石墨作為發熱元件，因此高溫狀態先在一定程度上會對鎢錸偶絲造成不同程度的污染，從而使其性能發生變化，校準過程不能真實反映偶絲的性能，而采用本專利提到的保護管，可以使鎢錸熱電偶的校準環境大大改變，從而真實的反映出被校高溫熱電偶的示值誤差。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種滿足檢定或校準要求的高溫鎢錸熱電偶用的高溫保護管，使其在高溫校準或檢定狀態下處于還原性氣氛中同時也保證偶絲不被爐膛發熱體污染。本發明的目的是為了解決目前在鎢錸熱電偶檢定過程中氣氛不同以及由于爐膛發熱體對偶絲造成污染而帶來的校準偏差問題。提供了一種高溫鎢錸熱電偶檢定用保護管。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的。

本發明的一種高溫鎢錸熱電偶檢定用保護管，包括保護管、標準器輻射測試孔、上鎢片光柵、下鎢片光柵、密封圈、法蘭；保護管的一端為封閉狀態，稱謂下端，另一端為敞口狀態，稱謂上端；保護管內管壁采用兩級階梯式設計，靠近下端的階梯高于另一級；管壁厚的區域為均溫區，也是被校準熱電偶的感溫區，其他區域為非均溫區；保護管下端底部與均溫區接觸的管壁上開有標準器輻射測試孔，校準所用標準器通過該孔測試到被校準熱電偶的溫度；非均溫區放置兩組鎢片光柵，一組放置于均溫區與非均溫區交界處，稱為上鎢片光柵，為了減小均溫區對在高溫條件下對外部的輻射換熱；另一組放置于非均溫區中部，稱為下鎢片光柵，為了減小非均溫區的熱量對高溫爐爐體端部和電極的輻射傳熱；保護管上端采用法蘭形式與外部的爐體絕緣四氟墊通過螺栓相連接；

將被校準的鎢錸熱電偶從保護管上端插入，通過法蘭6密封連接處，穿過保護管1中間的上鎢片光柵3和下鎢片光柵4，使熱電偶處于保護管1的均勻溫度區中，擰緊上部的法蘭，保護爐膛的氣氛不進入保護管中。爐子開始升溫的同時對保護管1內進行抽真空和充氣保護，待溫度升到設定的溫度并保持溫度穩定后，標準器光電高溫計透過爐體外的玻璃片照到保護管底部的輻射測試孔2中，由于保護管1均溫區與輻射測試孔很近，認為兩者所測到溫度值是相同的，通過標準光電高溫計和鎢錸熱電偶測試出的溫度值對比，得到被校熱電偶的在當前點的示值誤差。

所述保護管的材料為鎢系合金或者金屬鎢。

所述測試孔采用類橢圓形結構，用于光電高溫計測溫，探測保護管底部溫度，在設計上充分考慮保護管的熱脹原理，即設計成的圓孔能夠滿足在高溫下保護管的變形量不會影響到光電高溫計對其底部的探測和溫度測試，確保能夠使保護管底部的均溫區溫度和輻射測試孔的溫度接近。標準器輻射測試孔是在保護管下端加工一個橢圓形的孔，深度不超過均勻溫區的直徑，橢圓孔的上端距離保護管下端底面的距離在10mm以內。

所述上鎢片光柵由五片光柵片組成，光柵片通過焊接連接。

所述下鎢片光柵由五片光柵片組成，光柵片通過焊接連接。

所述密封圈為金屬材料。

有益效果

本發明的一種高溫鎢錸熱電偶檢定用保護管，以金屬鎢或鎢系合金作為檢定或校準鎢錸熱電偶的保護管材料，可以在熱電偶檢定或校準過程中對熱電偶所處的環境進行隔離，對其進行很好的保護，同時在保護管下部設計有測試孔，可以確保標準器測試到溫度與被校熱電偶的溫度基本相同，從而最大程度的減小校準結果的不確定度，極大地改善高溫鎢錸熱電偶在3000℃及以下溫度點校準條件。