[其他]耐高温无机绝缘金属铠装电缆

说明书

本发明涉及由无机绝缘金属整体铠装的导电电缆。

本发明的这种电缆适于用作热电偶电缆，并专用于高温场合。

本发明把各种镍基合金用作护套合金，这种合金常用各国标准团体，诸如美国国家标准研究院、英国标准研究院、国际电工技术委员会以及其它同类团体所选定的K类传统标准镍基合金热电偶一起使用。

在各种意义上，一方面本发明提供了各种镍基热电偶电缆和由它所制作的各种镍基热电偶传感装置，它们比现有的K类金属基电缆和由其它同一总类的传感装置具有更加优良的抗氧化能力以及在高达约1200℃的更高温度范围和更长时间周期下的更高的热电稳定性。

自本世纪初以来，人们已将镍基合金用作热电偶了。使用最多的一种热电偶就是K类热电偶。这种热电偶的特性是众所周知的，并被归纳在下面的参考资料中：

（1）美国国家标准局（NBS）专题论文单行本125页1974年发行的〔各种基于国际实用温标的热电偶参考表（IPTS-69）〕。137页上的栏1是关于各种合成特性的、而它们的热电势表则从144页开始。

（2）美国试验材料学会（ASTM）的标准年鉴第14.01（1986）卷的〔光谱学、色谱学、温度测量、各种计算机化系统的分析方法〕。这个文献的242页提到了上面参考资料（1）所述的合成特性，并从268页开始所述热电势的表。

（3）国际标准协会（ISA）各种温度测量用热电偶的美国国家标准，检索号MC96.1（1975）。这个文献涉及了上面的资料（2），在第V页的第2栏中和表1中详述了各种组分，并在表XV和XVI中示出各种热电势。

这种K类热电偶是推荐用于空气气氛下的。由于它在较高温度下抗氧化的能力相当弱，所以在较高温度下它常会损坏。一种企求克服这个问题的方法是将这种K类热电偶装入到压紧的陶瓷绝缘的热电偶传感组件中。

众所周知，在本技术领域制造这样的热电偶传感器时的第一步是要生产出一种所谓MIMS（用金属铠装、无机绝缘的）电缆，它包括有一个护套，该护套包含有一根或一根以上的，由被压紧的无无机绝缘材料使之与其护套电气绝缘（如果用二根以上的导线则要互相绝缘）的热电偶导线。

为了更好地了解本发明和其它进一步的目的、优点和性能，可参考下面的公开资料及附图;在这些附图中：

图1表示一种容有两根导体心线的典型的MIMS电缆;以及

图2表示镍-铬二元合金的相对抗氧化性。

在图1中示出一种典型的传统MIMS的热电偶，说明一个包围住诸温差电元件导线3的、含有无机绝缘材料2的、通常由不锈钢或因康镍合金（Inconels）制成的整体护套1。该无机绝缘材料通常是氧化镁，而该温差电元件导线通常是K类合金。

为了从一种MIMS电缆制造一种实际的传感器，则要将该电缆切开并通过剥去其导线终端部分的绝缘而露出其端部。然后，将裸导线端部连接起来以（例如）通过压接和/或焊接形成热电偶接头。

该热电偶可简单地让它以裸线状态用于合适的场合，或可通过利用或不用绝缘物的护套覆盖在所述热电偶接头上而加以保护。

由于某些优越的特性而使人们常用后一种类型的热电偶，这些优越特性有：

（ⅰ）防止可能引起热电偶导线性能迅速变坏的各种场合的化学隔离作用;

（ⅱ）防止可能引起杂散信号的干扰源对热电偶影响的电绝缘作用;

（ⅲ）防止因受压或震动而损坏热电偶的机械保护作用;

（ⅳ）在安装中允许弯曲的组装的机械挠性

（ⅴ）制造热电偶的简单性。

该护套可望由一种可适应于各种环境和使用过程的材料制成。关于以紧凑整体结构封装的金属铠装陶瓷绝缘的K类热电偶则有许多供应厂。

遗憾的是，有关K类热电偶极好的MIMS设计思想的潜力至今尚未被人们充分实现。这是因为如下若干至今与它的发展相关的因素而造成的：

（ⅰ）K类MIMS热电偶的通用护套材料，即，因康镍和不锈钢，都经不起暴露在比1050℃高许多的温度下延续若干工作周期的考验。大多数的传统K类MIMS热电偶的制造商们把1100℃规定为他们产品的最高工作温度。遗憾的是，在工业高温测定技术的许多场合下，规定了高于1100℃的工作温度，这对于传统的K类MIMS热电偶就完全不相称了。