[实用新型]一种高熔点金属或合金热电偶

说明书

技术领域

本实用新型涉及温度传感器技术领域，具体的说是一种高熔点金属或合金热电偶。

背景技术

热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是：（1）测量精度高：因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。（2）测量范围广：常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。（3）构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。

热电偶测温基本原理是将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一个大小的电流，这种现象称为热电效应，热电偶就是利用这一效应来工作的。常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。

我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T（即分度号）七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下：①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；②两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠；④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。

工业用铂铑-铂铑热电偶（B型）的在空气中的最高使用温度为1800℃， 虽然，钨铼热电偶在真空或者惰性气体下的使用温度可以达到2200℃以上，但是，由于钨铼材料的抗氧化性较差，对氧含量较为敏感，试验中观察到，当惰性气体有微量的氧气，即使氧含量在(1～2)×10^-6时，钨铼热电偶也会发生漂移。

周森安等人利用二硼化锆复合陶瓷感温元件、以二硼化锆复合陶瓷材料作为保护管、铂铑丝作为引线体、耐高温绝缘填充材料、耐高温绝缘陶瓷珠、接线盒和热电信号转换器。

有关报道显示，钨-钼热电偶测量范围为0-2400℃，铱-铱铑热电偶测量范围为0-2100℃。

但是，上述列出的热电偶和传感器，仅有钨铼热电偶进行了标准化生产，市场上很难见到其他产品出售。因此，进一步研究超高温热电偶和超高温温度传感器，是十分迫切的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高熔点金属或合金热电偶及其制作和温度校正方法。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种高熔点金属或合金热电偶，包括引线体、绝缘陶瓷片、保护管、穿线管及接线盒，所述保护管一端封闭一端开口，保护管自封闭端至开口端由耐高温保护管和刚玉保护管组成，刚玉保护管套接在耐高温保护管外，且刚玉保护管一端的内壁与耐高温保护管外壁之间设有耐高温粘结剂层，刚玉保护管的另一端通过金属管与接线盒密封连接，所述穿线管套设在引线体外，穿线管设置在保护管内，且引线体一端伸出穿线管外设置在保护管封闭端底部，另一端伸出保护管外与接线盒内的接线柱连接，绝缘陶瓷片设置在保护管封闭端底部与引线体端部之间。

所述引线体由引线体Ⅰ和引线体Ⅱ对接而成，连接端设置在保护管封闭端底部，分开端分别与接线盒内的接线柱连接。

所述引线体由铂铑丝、铱丝、铱铑丝、钼铼丝、铪丝、铱钨丝、钨丝、铼丝、钼丝或是铱、铑、钼、铼、铪、钨的合金材料制成。

所述穿线管由氧化铝陶瓷、氧化镁陶瓷、氧化锆陶瓷、氮化硼陶瓷、碳化锆陶瓷、碳化硼陶瓷、氮化物陶瓷、硼化物陶瓷或碳化物陶瓷制成。

所述耐高温保护管由二硼化锆复合陶瓷、氧化铝陶瓷、氧化镁陶瓷、氧化锆陶瓷、氮化硼陶瓷、硼化锆陶瓷、碳化锆陶瓷、碳化硼陶瓷、氮化物陶瓷、硼化物陶瓷、碳化物陶瓷、金属钨、金属钼或其合金制成。

所述绝缘陶瓷片为与保护管封闭端底部相贴合的弧面形。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的高熔点金属或合金热电偶，利用高熔点金属或合金制成的引线体作为热电偶的感温元件，以二硼化锆复合陶瓷等超高温陶瓷及刚玉作为热电偶保护管，经过温度校正技术制作而成的热电偶，可以测量2000-3000℃温场的温度；本实用新型提供的高熔点金属或合金热电偶制作方法工艺简单、取材广泛，适合大批量工业化生产；且所制得的热电偶温度校正方法简单，方便实用。