[发明专利]一种减弱耐火水泥副作用的消耗型热电偶

说明书

技术领域

本发明属于热电偶技术领域，特别提供了一种减弱耐火水泥副作用的消耗型快速热电偶。

技术背景

消耗型快速热电偶是一种快速测量冶金熔体温度用的传感器，目前已在冶金行业应用多年。YB/T163标准对消耗型快速热电偶进行总结，并提出了指导意见。根据此意见，消耗型热电偶由正极丝21、负极丝22、石英管23、正极补偿线24、负极补偿线25、补偿线支架26、耐火泥头27、耐火水泥28、保护帽29、纸管30组成，如图5所示。测量待测熔体温度时，将该热电偶浸入到熔体中，正极丝21和负极丝22之间产生代表待测温度的热电势，并传送至专用测温仪表，由此仪表测量和计算得到待测温度。

然而，图5所示热电偶对耐火水泥28的要求很高，而实际制作或使用时往往很难达到这一要求，使得热电偶的测量结果偏低，详细叙述如下。

图5所示热电偶的一个显著特点是耐火水泥28充满在耐火泥头27中，使得正极偶丝21和负极偶丝22之间，以及正极补偿线24和负极补偿线25之间，都经由耐火水泥28而连接在一起。耐火水泥28的作用有两个：一个是固定正极丝21、负极丝22，以免正极丝和正极补偿线之间、负极丝和负极补偿线之间断开；另一个保证正极丝21和正极补偿线24的接点温度，以及负极丝22和负级补偿线25的接点温度都不超过允许值。

由于热电偶对耐火水泥28的要求，因此耐火水泥28的组装比较特殊，首先，用水和耐火水泥干粉混合均匀得到流动状的耐火水泥；然后将流动状耐火水泥无缝地浇注到耐火泥头27中，以对正极丝21、负极丝22进行初步固定；最后将浇注了水泥的耐火泥头静置一段时间，以便水泥固化成型。

从对耐火水泥28的功能要求和生产要求可以看出，耐火水泥必须具有绝缘电阻大、导热系数小、热膨胀系数小、质地均匀的特性，并且无气泡、干燥无水气。必须在耐火水泥的制作和填充时十分小心。目前耐火水泥主要有两大类，其一是以磷酸镁为主的酸性水泥，其二是以氧化铝为主要材料的中性水泥。前者容易受潮而降低绝缘性，使用前要干燥保存甚至进行烘烤，这样给应用增添了麻烦；后者因为添加了一些辅料，使得水泥在高温下绝缘性降低，在热电偶处形成漏电通道，从而减小了热电偶的热电势而使温度测量值偏低。

为了更好地应用两种水泥，减弱水泥的副作用就成为一个需要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减弱耐火水泥副作用的消耗型快速热电偶，通过结构的创新，使得，正极偶丝和负极偶丝，以及正极补偿线和负极补偿线之间主要不以耐火水泥连接在一起，而主要是以耐火泥头连接在一起，这样就尽可能地避免了水泥对热电性能的不利影响。

本发明如图1所示，包括耐火泥头1、补偿线支撑架2、正极补偿线3、负极补偿线4、正极偶丝5、负极偶丝6、保护帽7、石英管8、耐火水泥一10、耐火水泥二11、耐火水泥三12、耐火水泥四13、耐火水泥五14、纸管15；石英管8呈U型，其U形内侧和耐火泥头1的一端靠在一起；补偿线支架2呈台阶轴形，其细端和耐火泥头的另一端配合连接在一起；正极偶丝5的一端和负极偶丝6的一端连接在一起，接点位于石英管8的U型顶点；正极补偿线3穿过补偿线支架2、耐火泥头1，和正极偶丝5的另一端连接在一起；负极补偿线4穿过补偿线支架2、耐火泥头1，和负极偶丝6的另一端连接在一起；耐火水泥一10将石英管8、负极偶丝6和耐火泥头1连接在一起；耐火水泥二11将石英管8、正极偶丝5和耐火泥头1连接在一起；耐火水泥三12将负极补偿线4和耐火泥头1连接在一起；耐火水泥四13将正极补偿线3和耐火泥头1连接在一起；耐火水泥五14将保护帽8和耐火泥头1连接在一起；纸管15和耐火泥头1配合连接在一起；

耐火泥头1外形呈台阶轴形，两端细，中间粗，包括端面、圆柱面、沉孔33，环形槽、方形通孔37，圆形通孔；第一环形槽31在第一端面30上，沿耐火泥头1的轴线方向；沉孔33在第二端面32上，沿耐火泥头1的轴线方向；方形通孔37在第一圆柱面36上，沿垂直于耐火泥头1的轴线方向；方形通孔37与第一环形槽31及沉孔33都不连通；圆形通孔38、39、40、41相互平行，且平行于耐火泥头的轴线方向；圆形通孔38、39、40、41和方形通孔37连通；第一圆形通孔38和第三圆形通孔40同轴，第二圆形通孔39和第四圆形通孔41同轴；环形槽35位于端面34上，沿平行于耐火泥头1轴线方向；

附图说明

图1是本发明的整体装配图，其中，耐火泥头1，补偿线支撑架2，正极补偿线3，负极补偿线4，正极偶丝5，负极偶丝6，保护帽7，石英管8，耐火水泥一10，耐火水泥二11，耐火水泥三12，耐火水泥四13，耐火水泥五14。