[实用新型]基于等离子喷涂陶瓷防护层的贵金属热电偶用铠装热电极

说明书

本实用新型涉及一种贵金属热电偶铠装热电极，具体是一种基于等离子喷涂陶瓷防护层的贵金属热电偶用铠装热电极。包括感温材料、金属套管、绝缘材料、陶瓷防护层和实心堵头；采用该热电极装配的贵金属热电偶具有精度高、抗氧化、耐腐蚀、绝缘性好、可靠性高、使用寿命长、测温温区宽等优点。且长期使用温度可达1600℃，短时达到1800℃，非常适合测量航空发动机高压涡轮出口燃气温度。本实用新型热电极的研制突破了现有机载领域的测温瓶颈，在国内率先有效解决了航空发动机高压涡轮后燃气温度测量的技术难题，满足了新一代航空发动机的配套需求。

技术领域

本实用新型涉及一种贵金属热电偶铠装热电极，具体是一种基于等离子喷涂陶瓷防护层的贵金属热电偶用铠装热电极。

背景技术

当前航空燃气涡轮发动机上广泛使用的镍铬-镍硅热电偶使用温度一般为1000℃，短时可达到1200℃。该热电偶具有结构简单，价格低廉等优点，但使用温度难以满足新一代发动机对1500℃高温燃气的测量需求。而钨铼热电偶虽然测温高达2300℃，但高温下铼的挥发很严重，且钨铼合金极易氧化，故不能在空气及其他氧化性气氛中应用。因此，选用稳定性好、抗氧化、最高测温可达1800℃的贵金属热电偶是解决上述问题的有效途径。

目前工业上使用的贵金属热电偶主要是装配式结构，即其热电极(感温元件)是裸露的φ0.5mm铂铑-铂丝。对于航空发动机高温、高压、高振动的应用环境，其可靠性和使用寿命将无法满足使用要求。主要是裸露的铂铑-铂丝容易在高速高温热气流的烧蚀下断裂和受污染。因此，航空发动机上使用的贵金属热电偶需要解决的关键问题是研制出测温高、抗氧化、高可靠、长寿命的新型热电极。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种耐高温，抗氧化，高可靠、长寿命的铠装热电极用于贵金属热电偶在恶劣环境下的温度测量。

本实用新型采用的具体技术方案为：

本实用新型提供的基于等离子喷涂陶瓷防护层的贵金属热电偶用铠装热电极，包括感温材料、金属套管、绝缘材料、陶瓷防护层和实心堵头；感温材料被绝缘材料包裹并设置于金属套管内；金属套管的外表面设置有陶瓷防护层；所述金属套管为圆管结构；所述实心堵头设置于金属套管的末端；所述实心堵头用于将基于等离子喷涂陶瓷陶瓷防护层的贵金属热电偶用铠装热电极焊接于热电偶的保护壳内。

优选的，所述实心堵头为长度为5MM。

优选的，所述感温材料包括S分度、R分度和B分度。

优选的，所述感温材料为单组或两组。

优选的，所述陶瓷防护层为等离子喷涂结构。

本实用新型能够带来的有益效果：

基于上述技术方案，本实用新型提出的基于等离子喷涂制造工艺设计了带陶瓷防护层的贵金属热电偶用铠装热电极，采用该热电极装配的贵金属热电偶具有精度高、抗氧化、耐腐蚀、绝缘性好、可靠性高、使用寿命长、测温温区宽等优点。且长期使用温度可达1600℃，短时达到1800℃，非常适合测量航空发动机高压涡轮出口燃气温度。目前采用该热电极装配的贵金属热电偶已通过发动机的台架试车，并按国军标的要求完成环境试验，各项指标均能满足使用要求。

本实用新型热电极的研制突破了现有机载领域的测温瓶颈，在国内率先有效解决了航空发动机高压涡轮后燃气温度测量的技术难题，满足了新一代航空发动机的配套需求。在非航空领域，利用该热电极装配的贵金属热电偶也可用于舰船燃气轮机、火箭发动机等测温环境恶劣，可靠性要求高的场合。

附图说明

图1为基于等离子喷涂陶瓷防护层的贵金属热电偶用铠装热电极的整体结构示意图；

图2为基于等离子喷涂陶瓷防护层的贵金属热电偶用铠装热电极安装于热电偶的保护壳内的安装示意图。