[发明专利]一种基于氧探头的陶瓷管套接密封结构及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于氧探头的陶瓷管套接密封结构及其制备方法，包括高铝管以及插接于高铝管端部的氧化锆管，所述氧化锆管与高铝管之间设置有密封装置，密封装置包括填充于高铝管与氧化锆管管壁间隙的高温陶瓷胶以及位于高铝管的端部并与氧化锆管连接的陶瓷釉涂层，所述陶瓷釉涂层环状设置且整体覆盖高温陶瓷胶端面，制作时在高铝管内限位放入定心辅助棒，然后将氧化锆管插入到高铝管内，从高铝管与氧化锆管连接处的管口向氧化锆管与高铝管间隙填充高温陶瓷胶至胶体填充满两者间的环形间隙，在高铝管管口位置涂上陶瓷釉料形成陶瓷釉涂层，本发明在现有氧探头可测距离基础上，可以根据工况要求，保证气密要求，实现远距离氧量的测定。

技术领域

本发明涉及传感设备技术领域，具体涉及一种基于氧探头的陶瓷管套接密封结构及其制备方法。

背景技术

目前测氧传感器(氧探头)的应用十分广泛,主要用于保护气氛热处理、气体渗碳及大型锅炉的节能等方面。气体渗碳是机械制造工业中应用最广泛最重要的热处理方法之一。渗碳零件质量的好坏在很大程度上取决于表面碳浓度，然而长期以来,一般都是凭经验和定期检查试棒来控制渗碳工艺过程,渗碳零件表面碳浓度波动大,表层金相组织中常出现大量碳化物,严重影响了产品质量,降低了渗碳件的使用寿命。近年来,测氧传感器(氧探头)的出现给气体渗碳热处理带来了一场技术革命,使渗碳过程中对炉气碳势进行精确控制成为可能,并有利于实现微机自动控制，这对提高渗碳热处理的质量及对井式渗碳炉进行技术改造都具有深远意义。

测氧传感器由内外两个铂(Pt)电极和其间的稳定氧化锆陶瓷组成，当探头外侧与待测气体接触,而内侧通入参比空气时,由于氧化锆管两侧的氧浓度不一样而形成了氧浓度差电池,在内外电极上产生电势，从而可以测得待测气体中的氧含量。

基于此，测氧传感器上的陶瓷管在整个测氧传感器应用过程中起到了关键性作用，其为测氧工作中的关键部件，然后现有规格的测氧传感器中的陶瓷管应用长度为200mm～1200mm，其无法适应所有需求，一旦待测区域位于较深位置则无法有效实现氧量的测定，针对于此，现目前缺少一种行之有效的套接结构的加长陶瓷管结构，以达到工业应用的要求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了克服现有技术不足，现提出一种基于氧探头的陶瓷管套接密封结构及其制备方法，可以解决现有氧探头陶瓷管长度局限的问题，可以根据工况要求，保证气密要求，实现远距离氧量的测定。

(二)技术方案

本发明通过如下技术方案实现：本发明提出了一种基于氧探头的陶瓷管套接密封结构，包括高铝管以及插接于高铝管端部的氧化锆管，所述氧化锆管与高铝管之间设置有实现两者连接间隙密封的密封装置，所述密封装置包括填充于高铝管与氧化锆管管壁间隙的高温陶瓷胶以及位于高铝管的端部并与氧化锆管连接的陶瓷釉涂层，所述陶瓷釉涂层环状设置且整体覆盖高温陶瓷胶端面。

进一步的，所述高铝管为两端通孔的贯穿管，所述氧化锆管为单侧开口的管体结构且开口侧与高铝管承插连接。

一种基于氧探头的陶瓷管套接密封结构的制备方法，包括如下步骤：

1)定同心：在高铝管内限位放入定心辅助棒，然后将氧化锆管插入到高铝管内，使得高铝管与氧化锆管套接连接的同时同心度达到0.1mm以内；

2)填充高温陶瓷胶：从高铝管与氧化锆管连接处的管口向氧化锆管与高铝管间隙填充高温陶瓷胶至胶体填充满两者间的环形间隙，然后取出定心辅助棒，该处填充以无法继续填充且高温陶瓷胶在高铝管管口溢出作为检测填充完成的标准；

3)凝胶：将步骤2)中结构稳定放置于室温下静置24小时；

4)逐步固胶：依次将其放入到80℃、100℃、150℃的烤箱中分别烘烤1小时；5)高温固化：将其放进950℃的箱式电炉中进行加热固化，时间为20～30分钟；