CN101783197B - 一种高温包覆绝缘热电偶的绝缘材料及工艺 - Google Patents

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一种高温包覆绝缘热电偶的绝缘材料，是TC纤维，它的拉长是连续无限的，并耐腐蚀，纤维耐高温达到1300℃，TC纤维的单丝直径0.3mm，线密度68.8TEX，捻向Z向，捻度140捻/米，拉伸强度25.67N，合股方式2合1。一种高温包覆绝缘热电偶的工艺，采用的包覆材料是TC纤维，具体工艺为根据TC纤维的特性，热电偶的包覆工艺选择为16～24绽纱，将正负两极偶丝分别绕包，然后再分别编织，最后将编织后的单支正负两极合并编织。本发明的优点：高温包覆绝缘热电偶耐温性能可达到1300℃，并有良好弯曲性、绝缘性和小的外径尺寸，更适合于高温零部件结构尺寸的特殊要求。

Description

一种高温包覆绝缘热电偶的绝缘材料及工艺
技术领域
本发明涉及高温场所测温领域，特别提供了一种高温包覆绝缘热电偶的绝缘材料及工艺。
背景技术
目前我国高温包覆绝缘热电偶的绝缘材料主要是玻璃丝和石英丝，耐温性能为850℃以下，随着测温需求的不断提升，这些材料已经不能满足更高的高温段测温要求。
发明内容
本发明的目的是为了满足更高的高温段的测量要求，特提供了一种高温包覆绝缘热电偶的绝缘材料及工艺。
本发明提供了一种高温包覆绝缘热电偶的绝缘材料，其特征在于：所述的高温包覆绝缘热电偶的绝缘材料是TC纤维，它的拉长是连续无限的，并耐腐蚀，纤维耐高温达到1300℃，TC纤维的单丝直径0.2～0.4mm，线密度68.7～68.9TEX，捻向Z向，捻度130～150捻/米，拉伸强度25.65～25.69N，合股方式2合1。
所述的高温包覆绝缘热电偶的绝缘材料的具体参数，优选为TC纤维的单丝直径0.3mm，线密度68.8TEX，捻向Z向，捻度140捻/米，拉伸强度25.67N。
一种高温包覆绝缘热电偶的工艺，其特征在于：所述的高温包覆绝缘热电偶的工艺，采用的包覆材料是权利要求1或2所述的绝缘材料TC纤维，具体工艺为根据TC纤维的特性，热电偶的包覆工艺选择为16～24绽纱，将正负两极偶丝分别绕包，然后再分别编织，最后将编织后的单支正负两极合并编织。
所述的高温包覆绝缘热电偶的工艺，对单极热电偶的编织绽数由16绽增加到24绽，增加编织密度达到98公斤/立方米，增加包覆厚度到2.8毫米，提高耐温能力和绝缘性；减小节距(密度或覆盖层)达到了≥95％，增加编织紧密度到98公斤/立方米；对双绕双编热电偶再增加包覆绽数到24绽，使编织密度达到98公斤/立方米，包覆厚度增加到2.8毫米，使耐温能力和绝缘性提高。
热电偶包覆层耐温性能达到耐1300℃，并有良好弯曲性、绝缘性和小的外径尺寸，满足高温被测零部件结构尺寸的特殊要求。
具体指标：
a)在1300℃绝缘高温包覆材料不粉碎；
b)绝缘电阻(常温)≥5MΩ/m；
c)在常温下可弯折最小半径不大于2mm；
d)高温包覆绝缘热电偶精度等级与所采用的电偶丝精度等级相同。
根据JB/T9238-1999标准(表2)，对高温绕蚀后的样品进行了绝缘检测，使用500伏兆欧表对两极绝缘进行测量。检测数据见表3。
表1JB/T9238-1999标准要求
  序号   上限温度tm(℃)   电阻值(MΩ)
  1   100≤tm＜300   10
  2   300≤tm＜500   2
  3   500≤tm＜850   0.5
  4   850≤tm＜1000   0.08
  5   1000≤tm＜1300   0.02
  6   tm≥1300   0.02
表2绝缘性试验数据
  序号   烧蚀温度(℃)   绝缘电阻测量值(MΩ)
  1   600   100
  2   700   40
  3   800   20
  4   900   8
  5   1000   0.9
  6   1100   0.5
  7   1200   0.1
  8   1300   0.1
TC纤维经高温1300℃烧蚀30分钟。双绕双编的热电偶外观较好，只有少量的飞絮，抗磨，抗捻能力和绝缘性依然很好，主要原因是它采用了双绕双编，高温烧蚀后纤维的紧密度和拉伸强度能满足要求。高温包覆绝缘热电偶在高温件测量中的应用说明了包覆材料具有良好的耐高温性，可弯曲性、绝缘性和包覆编织的安全可靠性，实现了研制目标。高温包覆绝缘热电偶耐温性能达到1300℃，并有良好的弯曲性、绝缘性和小的外经尺寸，满足了被测部件的耐温及结构尺寸的特殊要求。
本发明的优点：
高温包覆绝缘热电偶耐温性能可达到1300℃，并有良好弯曲性、绝缘性和小的外径尺寸，更适合于高温零部件结构尺寸的特殊要求。绝缘材料与热电偶相容性：热电偶偶丝拉制成型后测定的热电动势值通常在编绕过程中会发生变化，严重时会导致出现不合格产品，高温包覆绝缘热电偶采用的包覆工艺可以克服这些问题，绝缘材料与热电偶有良好相容性。机械性能，可弯曲角度：进行弯曲性检测，半径小于2mm弯曲对热电偶性能没有影响。偶丝精度：根据中华人民共和国国家计量检定规程对包覆前的偶丝进行了检定，偶丝精度符合I级K型热电偶允差±1.5℃或±0.4％t(0～1100℃)、I级S型热电偶允差±1℃(0～1100℃)和±[1+(t-1100)×0.3](1100～1600℃)的要求。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种高温包覆绝缘热电偶的绝缘材料，其特征在于：所述的高温包覆绝缘热电偶的绝缘材料是TC纤维，它的拉长是连续无限的，并耐腐蚀，纤维耐高温达到1300℃，TC纤维的单丝直径0.2mm，线密度68.7TEX，捻向Z向，捻度130捻/米，拉伸强度25.65N，合股方式2合1。
一种高温包覆绝缘热电偶的工艺，其特征在于：所述的高温包覆绝缘热电偶的工艺，采用的包覆材料是权利要求1或2所述的绝缘材料TC纤维，具体工艺为根据TC纤维的特性，热电偶的包覆工艺选择为16～24绽纱，将正负两极偶丝分别绕包，然后再分别编织，最后将编织后的单支正负两极合并编织。
所述的高温包覆绝缘热电偶的工艺，对单极热电偶的编织绽数由16绽增加到24绽，增加编织密度达到98公斤/立方米，增加包覆厚度到2.8毫米，提高耐温能力和绝缘性；减小节距(密度或覆盖层)达到了≥95％，增加编织紧密度到98公斤/立方米；对双绕双编热电偶再增加包覆绽数到24绽，使编织密度达到98公斤/立方米，包覆厚度增加到2.8毫米，使耐温能力和绝缘性提高。
热电偶包覆层耐温性能达到耐1300℃，并有良好弯曲性、绝缘性和小的外径尺寸，满足高温被测零部件结构尺寸的特殊要求。
具体指标：
e)在1300℃绝缘高温包覆材料不粉碎；
f)绝缘电阻(常温)≥5MΩ/m；
g)在常温下可弯折最小半径不大于2mm；
h)高温包覆绝缘热电偶精度等级与所采用的电偶丝精度等级相同。
实施例2
本实施例提供了一种高温包覆绝缘热电偶的绝缘材料，其特征在于：所述的高温包覆绝缘热电偶的绝缘材料是TC纤维，它的拉长是连续无限的，并耐腐蚀，纤维耐高温达到1300℃，TC纤维的单丝直径0.4mm，线密度68.9TEX，捻向Z向，捻度150捻/米，拉伸强度25.69N，合股方式2合1。
一种高温包覆绝缘热电偶的工艺，其特征在于：所述的高温包覆绝缘热电偶的工艺，采用的包覆材料是权利要求1或2所述的绝缘材料TC纤维，具体工艺为根据TC纤维的特性，热电偶的包覆工艺选择为16～24绽纱，将正负两极偶丝分别绕包，然后再分别编织，最后将编织后的单支正负两极合并编织。
所述的高温包覆绝缘热电偶的工艺，对单极热电偶的编织绽数由16绽增加到24绽，增加编织密度达到98公斤/立方米，增加包覆厚度到2.8毫米，提高耐温能力和绝缘性；减小节距(密度或覆盖层)达到了≥95％，增加编织紧密度到98公斤/立方米；对双绕双编热电偶再增加包覆绽数到24绽，使编织密度达到98公斤/立方米，包覆厚度增加到2.8毫米，使耐温能力和绝缘性提高。
热电偶包覆层耐温性能达到耐1300℃，并有良好弯曲性、绝缘性和小的外径尺寸，满足高温被测零部件结构尺寸的特殊要求。
具体指标：
i)在1300℃绝缘高温包覆材料不粉碎；
j)绝缘电阻(常温)≥5MΩ/m；
k)在常温下可弯折最小半径不大于2mm；
l)高温包覆绝缘热电偶精度等级与所采用的电偶丝精度等级相同。
TC纤维经高温1300℃烧蚀30分钟。双绕双编的热电偶外观较好，只有少量的飞絮，抗磨，抗捻能力和绝缘性依然很好，主要原因是它采用了双绕双编，高温烧蚀后纤维的紧密度和拉伸强度能满足要求。高温包覆绝缘热电偶在高温件测量中的应用说明了包覆材料具有良好的耐高温性，可弯曲性、绝缘性和包覆编织的安全可靠性，实现了研制目标。高温包覆绝缘热电偶耐温性能达到1300℃，并有良好的弯曲性、绝缘性和小的外经尺寸，满足了被测部件的耐温及结构尺寸的特殊要求。
实施例3
本实施例提供了一种高温包覆绝缘热电偶的绝缘材料，其特征在于：所述的高温包覆绝缘热电偶的绝缘材料是TC纤维，它的拉长是连续无限的，并耐腐蚀，纤维耐高温达到1300℃，TC纤维的单丝直径0.3mm，线密度68.8TEX，捻向Z向，捻度140捻/米，拉伸强度25.67N，捻向Z向，捻度130～150捻/米，拉伸强度25.65～25.69N，合股方式2合1。
一种高温包覆绝缘热电偶的工艺，其特征在于：所述的高温包覆绝缘热电偶的工艺，采用的包覆材料是权利要求1或2所述的绝缘材料TC纤维，具体工艺为根据TC纤维的特性，热电偶的包覆工艺选择为16～24绽纱，将正负两极偶丝分别绕包，然后再分别编织，最后将编织后的单支正负两极合并编织。
所述的高温包覆绝缘热电偶的工艺，对单极热电偶的编织绽数由16绽增加到24绽，增加编织密度达到98公斤/立方米，增加包覆厚度到2.8毫米，提高耐温能力和绝缘性；减小节距(密度或覆盖层)达到了≥95％，增加编织紧密度到98公斤/立方米；对双绕双编热电偶再增加包覆绽数到24绽，使编织密度达到98公斤/立方米，包覆厚度增加到2.8毫米，使耐温能力和绝缘性提高。
热电偶包覆层耐温性能达到耐1300℃，并有良好弯曲性、绝缘性和小的外径尺寸，满足高温被测零部件结构尺寸的特殊要求。
具体指标：
m)在1300℃绝缘高温包覆材料不粉碎；
n)绝缘电阻(常温)≥5MΩ/m；
o)在常温下可弯折最小半径不大于2mm；
p)高温包覆绝缘热电偶精度等级与所采用的电偶丝精度等级相同。
TC纤维经高温1300℃烧蚀30分钟。双绕双编的热电偶外观较好，只有少量的飞絮，抗磨，抗捻能力和绝缘性依然很好，主要原因是它采用了双绕双编，高温烧蚀后纤维的紧密度和拉伸强度能满足要求。高温包覆绝缘热电偶在高温件测量中的应用说明了包覆材料具有良好的耐高温性，可弯曲性、绝缘性和包覆编织的安全可靠性，实现了研制目标。高温包覆绝缘热电偶耐温性能达到1300℃，并有良好的弯曲性、绝缘性和小的外经尺寸，满足了被测部件的耐温及结构尺寸的特殊要求。

Claims (3)

1.一种高温包覆绝缘热电偶的绝缘材料，其特征在于：所述的高温包覆绝缘热电偶的绝缘材料是TC纤维，并耐腐蚀，纤维耐高温达到1300℃，TC纤维的单丝直径0.2～0.4mm，线密度68.7～68.9TEX，捻向Z向，捻度130～150捻/米，拉伸强度25.65～25.69N，合股方式2合1；
对单极热电偶的编织绽数由16绽增加到24绽，增加编织密度达到98公斤／立方米，增加包覆厚度到2.8毫米，提高耐温能力和绝缘性；对双绕双编热电偶再增加包覆绽数到24绽，使编织密度达到98公斤／立方米，包覆厚度增加到2.8毫米,使耐温能力和绝缘性提高。
2.按照权利要求1所述的高温包覆绝缘热电偶的绝缘材料，其特征在于：所述的高温包覆绝缘热电偶的绝缘材料的具体参数，TC纤维的单丝直径0.3mm，线密度68.8TEX，捻向Z向，捻度140捻/米，拉伸强度25.67N。
3.一种高温包覆绝缘热电偶的工艺，其特征在于：所述的高温包覆绝缘热电偶的工艺，采用的包覆材料是权利要求1或2所述的绝缘材料TC纤维,具体工艺为根据TC纤维的特性，热电偶的包覆工艺选择为16～24绽纱，将正负两极偶丝分别绕包，然后再分别编织，最后将编织后的单支正负两极合并编织。
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