[實用新型]一種具有耐高溫搪瓷保護層的熱電偶

有效

• 申請號: 202020941695.4
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN212871508U
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 許濤;王奇才;湯永波
• 申請（專利權）人: 派羅特克（滁州）新材料有限公司
• 主分類號: G01K1/10
• 分類號: G01K1/10;G01K1/12;G01K1/18;G01K7/02
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

本實用新型公開了一種具有耐高溫搪瓷保護層的熱電偶，包括鎧裝熱電偶和在鎧裝熱電偶外表面的搪瓷保護層，搪瓷保護層包括如下重量百分比的搪瓷釉料：二氧化硅28％～62％、氧化鋁0～13％、氧化鈣0～12％、氧化硼0～16％、氧化鈉0～17％。本實用新型通過對搪瓷保護層的合理成分和技術設計，獲得了一系列耐高溫、抗氧化性能強的、耐酸耐堿的、能夠適應多種環境的、且體積輕便的、反應迅速的熱電偶產品。通過與現有的熱電偶進行比較，能夠極大的提高熱電偶的使用壽命和性價比。

技術領域

本實用新型涉及工業測溫用熱電偶技術領域，更特別地，涉及一種具有耐高溫搪瓷保護層的熱電偶。

背景技術

鎧裝熱電偶是由偶芯、絕緣氧化鎂粉、保護外殼，經多次一體拉制而成。近年來，鎧裝熱電偶傳感器憑借其熱惰性小、成本低及穩定性高等特點，廣泛應用于工業和科學研究中。

但在實際的冶金、化工、電力、核能、航空航天等高溫測量過程中，在不同環境的使用過程中，無保護層的鎧裝熱電偶存在如下問題：1、耐高溫、抗氧化性能差：鎧裝熱電偶的保護殼一般較薄，通常為鐵基材質，在高溫、氧化性差的使用環境下容易造成保護殼的氧化破損，熱電偶使用壽命短；2、耐腐蝕性差：無保護層的鎧裝熱電偶在某些腐蝕性比較強的介質中測溫中，容易與待測介質發生反應、腐蝕(如在高溫鋁液中，形成Fe₂Al₅)，形成失效；3、耐酸、耐堿性差：鎧裝熱電偶的鐵基材質的保護殼在酸性和堿性環境下，容易被侵蝕，無法使用。

因此，在實際的使用過程中，針對鎧裝熱電偶的以上缺陷，部分場景使用帶有保護套管的裝配型熱電偶，但同樣有以下問題：1、體積、重量大，安裝、操作繁瑣，在一些體積受限的使用場合，容易干涉正常的生產、工藝設備；2、熱電偶響應時間慢：由于保護套管阻隔感溫元件與待測介質的傳熱過程，裝配型熱電偶相較鎧裝熱電偶，一般響應時間慢；3、準確度差：同樣是由于保護套管的熱阻存在，相比于鎧裝熱電偶，裝配熱電偶的準確度較差，不適合應用于一些需要溫度測量精度高、反應速度快的應用場合。

同時，一些技術人員在鎧裝熱電偶的表面開發了金屬陶瓷、氧化物陶瓷、電鍍納米涂層等保護層。但在實際使用過程中仍然會出現造價高昂、熱電偶響應時間慢、只適應某些特定環境等問題。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種具有耐高溫搪瓷保護層的熱電偶，以此解決上述現有技術中存在的問題，相對現有的熱電偶而言，是一種結構簡單、制作方便、造價低廉、使用性能優異、適應多種應用場合的熱電偶設計方案。

本實用新型提供了一種具有耐高溫搪瓷保護層的熱電偶，包括鎧裝熱電偶和在所述鎧裝熱電偶外表面的搪瓷保護層，所述搪瓷保護層包括如下重量百分比的搪瓷釉料：二氧化硅28％～62％、氧化鋁0～13％、氧化鈣0～12％、氧化硼0～16％、氧化鈉0～17％。

在本實用新型提供的具有耐高溫搪瓷保護層的熱電偶中，所述搪瓷保護層的厚度為15～650μm。

在本實用新型提供的具有耐高溫搪瓷保護層的熱電偶中，所述搪瓷保護層的燒結溫度為673～1473K。

在本實用新型提供的具有耐高溫搪瓷保護層的熱電偶中，還包括至少一層保護結構。

在本實用新型提供的具有耐高溫搪瓷保護層的熱電偶中，所述保護結構包括在所述搪瓷保護層的外表面的第一保護結構和/或在所述鎧裝熱電偶和所述搪瓷保護層的之間的第二保護結構。

在本實用新型提供的具有耐高溫搪瓷保護層的熱電偶中，所述鎧裝熱電偶的直徑不小于3mm。

本實用新型設計的一種具有耐高溫搪瓷保護層的熱電偶，將高溫搪瓷玻璃應用到鎧裝熱電偶保護層設計，通過合理的成分和參數設計，解決了由于鎧裝熱電偶直徑小，表面應力大，搪瓷保護層的附著難度高，搪瓷易暴裂等生產工藝問題，利用搪瓷保護層出色的使用與防護性能，與現有的技術相比，取得了如下的效果：