[实用新型]使用铠装热电偶温度传感器的热分析样杯

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热分析样杯，特别是涉及一种使用铠装热电偶温度传感器的热分析样杯。

背景技术

热分析样杯是一种在分析钢水的碳含量，铁水的碳当量、碳含量、硅含量、过冷度、球化率、蠕化率以及铝水的硅含量、镁含量、共晶度、过冷度等物化指标的试验中用于测量金属熔体凝固过程相变温度的传感器。图1为目前常用的热分析样杯结构剖视图。如图1所示，这种热分析样杯主要包括：底座1、杯体2、一次性使用的热电偶温度传感器3及耐高温绝缘套管4；其中杯体2安装在底座1的顶面上，其内部形成金属熔体凝固室5；一次性使用的热电偶温度传感器3安装在杯体2的底孔中，并且其正、负极接点8与底座1上的温度补偿导线接点相连，并通过温度补偿导线6与图中未示出的作为测量仪器的热分析仪相接；而耐高温绝缘套管4则套在一次性使用的热电偶温度传感器3的外部。当利用该热分析样杯进行测量时，首先需将待测金属熔体浇入热分析样杯的金属熔体凝固室5中，直至达到金属熔体凝固室5容积的90-100％，此时，位于一次性使用的热电偶温度传感器3上端的偶点可将金属熔体凝固过程中的一系列温度变化转换成电信号并通过温度补偿导线6传送给热分析仪。热分析仪则根据这些测量值绘出金属熔体凝固温度曲线并捕捉出相变特征温度值，以此来确定待测金属的有关物化指标。但是，这种已有技术的热分析样杯存在下列问题：如上所述，由于杯体2、一次性使用的热电偶温度传感器3及耐高温绝缘套管4是固定在一起的，试验结束后，金属熔体会凝固在杯体2的内部而与耐高温绝缘套管4凝固成一体，因此这种热分析样杯只能使用一次就需整个丢弃。由于上述一次性使用的热电偶温度传感器3是由诸如镍、白金等不可再生资源制成，因此一次性使用不仅需要大量地消耗这些资源，而且不同批号的热电偶材料都会存在允许范围内的分散性误差，从而成为提高热分析测量精度的瓶颈。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种半永久型、能够重复使用的温度传感器，因此可以大量地节省不可再生资源，并且能够提高测量精度的使用铠装热电偶温度传感器的热分析样杯。

为了达到上述目的，本实用新型提供的使用铠装热电偶温度传感器的热分析样杯主要包括底座、铠装热电偶温度传感器、杯体和耐高温保护套管；其中铠装热电偶温度传感器垂直固定在底座的顶面中心部位，其下端的正、负极接点通过温度补偿导线与作为测量仪器的热分析仪相连；耐高温保护套管的上端呈封闭状态，其下部垂直插入固定在杯体的底面中心部位；杯体的内部形成金属熔体凝固室，其以可拆卸的方式通过定位导柱安装在底座的顶面上。

所述的耐高温保护套管和铠装热电偶温度传感器的温度测量位置在热分析样杯轴向2/5—3/5的高度位置和径向的中心位置。

所述的耐高温保护套管由导热性能好，在熔体的高温、凝固的收缩、相变的膨胀作用下不发生形变的金属材料和非金属材料制成。

本实用新型提供的使用铠装热电偶温度传感器的热分析样杯可使铠装热电偶温度传感器重复使用，因此不仅能够大量地节省制造温度传感器所消耗的镍、白金等不可再生资源，而且还可消除不同批号的热电偶材料存在的分散性误差问题，从而能够提高热分析样杯的重复测量精度。

附图说明

图1为目前常用的热分析样杯结构剖视图。

图2为本实用新型提供的使用铠装热电偶温度传感器的热分析样杯结构剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的使用铠装热电偶温度传感器的热分析样杯进行详细说明。与已有技术相同的部件采用相同的附图标号。

如图2所示，本实用新型提供的使用铠装热电偶温度传感器的热分析样杯主要包括底座10、铠装热电偶温度传感器11、杯体2和耐高温保护套管13；其中铠装热电偶温度传感器11垂直固定在底座10的顶面中心部位，其下端的正、负极接点通过温度补偿导线6与图中未示出的作为测量仪器的热分析仪相连；耐高温保护套管13的上端呈封闭状态，其下部垂直插入固定在杯体2的底面中心部位；杯体2的内部形成金属熔体凝固室5，其以可拆卸的方式通过定位导柱7安装在底座10的顶面上。

所述的耐高温保护套管13和铠装热电偶温度传感器11的温度测量位置在热分析样杯轴向2/5—3/5的高度位置和径向的中心位置。

所述的耐高温保护套管13由导热性能好，在熔体的高温、凝固的收缩、相变的膨胀作用下不发生形变的金属材料和非金属材料制成。

即，本实用新型提供的使用铠装热电偶温度传感器的热分析样杯是将铠装热电偶温度传感器11和底座10结合成一体，而将杯体2和耐高温保护套管13固定在一起。当利用该热分析样杯进行测量时，首先将安装在杯体2上的耐高温保护套管13的下端开口对准固定在底座10上的铠装热电偶温度传感器11上端，然后向下移动杯体2，以使耐高温保护套管13正好套在铠装热电偶温度传感器11的外部，之后利用定位导柱7将杯体2固定在底座10上，这时就可采用与已有技术相同的方式进行测量。测量结束后，将杯体2和耐高温保护套管13以及凝固在金属熔体凝固室5内部的固态金属样品在定位导柱7的导向下与底座10分离并丢弃，这时只要换上一个新的安装有耐高温保护套管13的杯体2就可以开始新的测量。由于铠装热电偶温度传感器11较已有技术的一次性使用的热电偶温度传感器3的热惰性大，因此温度测量的响应时间会延长。在此情况下，应选用位于其外部的耐高温保护管外径小、内部偶丝直径大的铠装热电偶温度传感器，以降低热惰性，从而提高温度测量的响应速度。另外，铠装热电偶温度传感器11应选用耐高温的金属保护管，以延长其重复使用寿命。