[發(fā)明專利]一種高熔點(diǎn)金屬或合金熱電偶及其制作和溫度校正方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610250569.2
• 申請(qǐng)日: 2016-04-21
• 公開（公告）號(hào): CN105758543B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李豪;周森安;李縣輝;安俊超;鄭傳濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 洛陽量千度超高溫傳感器有限公司
• 主分類號(hào): G01K7/02
• 分類號(hào): G01K7/02;G01K7/10
• 代理公司: 洛陽公信知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 劉興華

本發(fā)明涉及一種高熔點(diǎn)金屬或合金熱電偶及其制作和溫度校正方法，利用高熔點(diǎn)金屬或合金制成的引線體作為熱電偶的感溫元件，以二硼化鋯復(fù)合陶瓷等超高溫陶瓷及剛玉作為熱電偶保護(hù)管，經(jīng)過溫度校正技術(shù)制作而成的熱電偶，可以測(cè)量2000?3000℃溫場(chǎng)的溫度；本發(fā)明提供的高熔點(diǎn)金屬或合金熱電偶制作方法工藝簡(jiǎn)單、取材廣泛，適合大批量工業(yè)化生產(chǎn)；且所制得的熱電偶溫度校正方法簡(jiǎn)單，方便實(shí)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及溫度傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種高熔點(diǎn)金屬或合金熱電偶及其制作和溫度校正方法。

背景技術(shù)

熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測(cè)元件之一。其優(yōu)點(diǎn)是：（1）測(cè)量精度高：因熱電偶直接與被測(cè)對(duì)象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。（2）測(cè)量范圍廣：常用的熱電偶從-50~+1600℃均可邊續(xù)測(cè)量，某些特殊熱電偶最低可測(cè)到-269℃（如金鐵鎳鉻），最高可達(dá)+2800℃（如鎢-錸）。（3）構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護(hù)套管，用起來非常方便。

熱電偶測(cè)溫基本原理是將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來，構(gòu)成一個(gè)閉合回路。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí)，兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，因而在回路中形成一個(gè)大小的電流，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類。標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級(jí)上均不及標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶，一般也沒有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場(chǎng)合的測(cè)量。

我國(guó)從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并指定S、B、E、K、R、J、T（即分度號(hào)）七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為我國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電偶。熱電偶的結(jié)構(gòu)形式為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，對(duì)它的結(jié)構(gòu)要求如下：①組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固；②兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路；③補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠；④保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。

工業(yè)用鉑銠-鉑銠熱電偶（B型）的在空氣中的最高使用溫度為1800℃， 雖然，鎢錸熱電偶在真空或者惰性氣體下的使用溫度可以達(dá)到2200℃以上，但是，由于鎢錸材料的抗氧化性較差，對(duì)氧含量較為敏感，試驗(yàn)中觀察到，當(dāng)惰性氣體有微量的氧氣，即使氧含量在(1～2)×10^-6時(shí)，鎢錸熱電偶也會(huì)發(fā)生漂移。

周森安等人利用二硼化鋯復(fù)合陶瓷感溫元件、以二硼化鋯復(fù)合陶瓷材料作為保護(hù)管、鉑銠絲作為引線體、耐高溫絕緣填充材料、耐高溫絕緣陶瓷珠、接線盒和熱電信號(hào)轉(zhuǎn)換器。

有關(guān)報(bào)道顯示，鎢-鉬熱電偶測(cè)量范圍為0-2400℃，銥-銥銠熱電偶測(cè)量范圍為0-2100℃。

但是，上述列出的熱電偶和傳感器，僅有鎢錸熱電偶進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，市場(chǎng)上很難見到其他產(chǎn)品出售。因此，進(jìn)一步研究超高溫?zé)犭娕己统邷販囟葌鞲衅鳎鞘制惹械摹?/p>

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高熔點(diǎn)金屬或合金熱電偶及其制作和溫度校正方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種高熔點(diǎn)金屬或合金熱電偶，包括引線體、絕緣陶瓷片、保護(hù)管、穿線管及接線盒，所述保護(hù)管一端封閉一端開口，保護(hù)管自封閉端至開口端由耐高溫保護(hù)管和剛玉保護(hù)管組成，剛玉保護(hù)管套接在耐高溫保護(hù)管外，且剛玉保護(hù)管一端的內(nèi)壁與耐高溫保護(hù)管外壁之間設(shè)有耐高溫粘結(jié)劑層，剛玉保護(hù)管的另一端通過金屬管與接線盒密封連接，所述穿線管套設(shè)在引線體外，穿線管設(shè)置在保護(hù)管內(nèi)，且引線體一端伸出穿線管外設(shè)置在保護(hù)管封閉端底部，另一端伸出保護(hù)管外與接線盒內(nèi)的接線柱連接，絕緣陶瓷片設(shè)置在保護(hù)管封閉端底部與引線體端部之間。

所述引線體由引線體Ⅰ和引線體Ⅱ?qū)佣桑B接端設(shè)置在保護(hù)管封閉端底部，分開端分別與接線盒內(nèi)的接線柱連接。