CN101872695B - 新型熔盐温度开关及制备方法 - Google Patents

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Abstract

新型熔盐温度开关及制备方法，属于温度开关技术领域，包括：不锈钢螺帽(1)、导电片(2)、绝缘管(3)、熔盐(4)和导电线(5)组成，绝缘管(3)里面装有熔盐(4)，绝缘管(3)的两端分别与导电片(2)成螺纹连接，每个导电片(2)的外侧分别与不锈钢螺帽(1)成螺纹连接，导电片(2)与不锈钢螺帽(1)之间固定有导电线(5)，本新型熔盐温度开关适用于环境温度在170-1000℃，具有较强的耐腐蚀性、对使用环境要求低、具有一定的抗挤压能力、可循环利用、使用寿命长、体积小等特点，本发明选用的导电介质是稳定性好且无毒的熔盐体系。

Description

新型熔盐温度开关及制备方法
技术领域
本发明属于温度开关技术领域，特别涉及一种新型熔盐温度开关及制备方法。
背景技术
目前的温度开关，分为在0℃～100℃的温度范围内，通常采用固体膨胀式温度开关；在100℃～250℃的温度范围内，大多采用气体膨胀式温度开关；对于250℃以上的温度范围，则只能采用热电偶或热电阻温度计，经过测量变送器转换为模拟量电信号，再将电信号转换为开关量信号。在更高温度的工作区，现有的温度开关使用起来不经济甚至不能使用。
发明内容
为克服上述温度开关不适用于更高温度的缺陷，本发明提出一种新型熔盐温度开关及制备方法，通过配比熔盐的方式，以达到适用于170℃～1000℃高温环境的目的。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明装置包括：不锈钢螺帽、导电片、绝缘管、熔盐和导电线，绝缘管里面装有熔盐，绝缘管的两端分别与导电片成螺纹连接，每个导电片的外侧分别与不锈钢螺帽成螺纹连接，导电片与不锈钢螺帽之间固定有导电线；
所述的导电片包括：铜导片、铝导片、镍导片、银导片、铂金片；
所述的绝缘管包括：刚玉套管、高铝套管、石英套管；
所述的熔盐包括：a、KSCN-NaCl熔盐体系；b、KSCN-KCl熔盐体系；c、KSCN-LiCl熔盐体系；d、LiCl-KCl熔盐体系；e、Li2SO4-K2SO4熔盐体系；
所述的KSCN-NaCl熔盐体系，其共晶点成分组成的摩尔比为：96.65∶3.35；
所述的KSCN-KCl熔盐体系，其共晶点成分组成的摩尔比为：96.85∶3.15；
所述的KSCN-LiCl熔盐体系，其共晶点成分组成的摩尔比为：96.70∶3.30；
所述的LiCl-KCl熔盐体系，其共晶点成分组成的摩尔比为：59.0∶41.0；
所述的Li2SO4-K2SO4熔盐体系，其共晶点成分组成的摩尔比为：71.6∶28.4；
所述的导电线包括：铜导线、铝导线、不锈钢导线、金导线、银导线。
新型熔盐温度开关的制备方法如下：
步骤1：将不锈钢螺帽、导电片、绝缘管烘干；
步骤2：在绝缘管的一端安装导电片待用，所述绝缘管的一端与导电片成螺纹连接；
步骤3：配比熔盐，混合均匀后待用，所述的熔盐根据不同的使用温度进行选择：a、当温度范围在170℃～450℃时，采用KSCN-NaCl熔盐体系；b、当温度范围在180℃～450℃时，采用KSCN-KCl熔盐体系；c、当温度范围在170℃～450℃时，采用KSCN-LiCl熔盐体系；d、当温度范围在450℃～600℃时，采用LiCl-KCl熔盐体系；e、当温度范围在600℃～1000℃时，采用Li2SO4-K2SO4熔盐体系；
步骤4：将配比好的熔盐放入绝缘管内，  待其冷却后，在绝缘管的另一端安装导电片，所述绝缘套管的另一端与导电片之间成螺纹连接；
步骤5：在导电片外侧两端安装不锈钢螺帽，所述的导电片与不锈钢螺帽之间成螺纹连接，将导电线固定在不锈钢螺帽与导电片之间；
本发明优点：新型熔盐温度开关适用于环境温度在170-1000℃，具有较强的耐腐蚀性、对使用环境要求低、具有一定的抗挤压能力、可循环利用、使用寿命长、体积小等特点，本发明选用的导电介质是稳定性好且无毒的熔盐体系。
附图说明
图1为新型熔盐温度开关的结构图；
图2为新型熔盐温度开关的工作示意图。
图中，1不锈钢螺帽，2导电片，3绝缘管，4熔盐，5导电线。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，为本发明新型熔盐温度开关结构图，该装置由不锈钢螺帽(1)、导电片(2)、绝缘管(3)、熔盐(4)和导电线(5)组成，绝缘管(3)里面装有熔盐(4)，绝缘管(3)的两端分别与导电片(2)成螺纹连接，每个导电片(2)的外侧分别与不锈钢螺帽(1)成螺纹连接，导电片(2)与不锈钢螺帽(1)之间固定有导电线(5)。
实施例
本实施例选用的制作新型熔盐温度开关的材料如下：
不锈钢螺帽(1)的内径为11mm，外径为14.5mm，长度为8.5mm，其外螺纹长度大于5mm，内螺纹长度大于5mm；导电片(2)为导电性能良好的铜导片，其内径为12mm，外径为14.5mm，长度为13mm，外螺纹长度大于5mm，内螺纹长度大于5mm；绝缘管(3)选用刚玉绝缘套管，其内径为7mm，外径为12mm，长度为20mm，外螺纹长度大于5mm，熔盐(4)选用KSCN-NaCl，其KSCN、NaCl均为分析纯；导电线(5)选用铜导线，制备过程如下：
步骤1：将不锈钢螺帽、铜导片、刚玉套管烘干待用；
步骤2：将铜导片与刚玉套管的一端用螺纹连接待用；
步骤3：配比熔盐如表1所示，本实施例的配比过程如下：KSCN经过120℃真空烘干8小时，清除少量的吸附水；NaCl经过400℃烘干8小时，清除吸附水；将KSCN、NaCl按照96.65∶3.35的摩尔比称量后球磨12小时使其混合均匀待用；
表1  不同温度下使用的熔盐体系参数表
序号 熔盐体系 共晶温度℃ 共晶点成分组成％(mol) 电导率κ/(S/cm-1) 使用温度℃
1 KSCN-NaCl 167.2 96.65∶3.35 0.13 170-450
2 KSCN-KCl 171.9 96.85∶3.15 0.10 180-450
3 KSCN-LiCl 166.7 96.70∶3.30 0.12 170-450
4 LiCl-KCl 352 59.0∶41.0 1.57(450℃) 450-600
5 Li2SO4-K2SO4 535 71.6∶28.4 1.28(675℃) 600-1000
步骤4：将经步骤3处理后混合均匀的熔盐作为导电介质放入刚玉套管内，待其冷却后，将刚玉套管的另一端与铜导片螺纹连接；
步骤5：在铜导片外侧螺纹连接不锈钢螺帽，同时，将铜导线固定在不锈钢螺帽与铜导片之间。
图2为新型熔盐温度开关工作示意图，使用时，将本发明的新型熔盐温度开关安装在所需控制装置的易发热部位，并接入有报警系统的使用电路中，本新型熔盐温度开关是以常开型的工作方式接入电路的。当在工作区域内，新型熔盐温度开关工作区域的温度没有升高到所设定的安全温度极限时，电路就是断开的，当在工作区域内，新型熔盐温度开关工作区域的温度达到所设定的安全温度极限时，熔盐就会融化，电路就会自动导通，从而引发报警系统的工作，对生命财产等可以起到保护作用。

Claims (1)

1.一种新型熔盐温度开关的制备方法，所述的新型熔盐温度开关，包括：不锈钢螺帽(1)、导电片(2)、绝缘管(3)、熔盐(4)和导电线(5)，所述的绝缘管(3)里面装有熔盐(4)，绝缘管(3)的两端分别与导电片(2)成螺纹连接，每个导电片(2)的外侧分别与不锈钢螺帽(1)成螺纹连接，导电片(2)与不锈钢螺帽(1)之间固定有导电线(5)；
其中，所述的导电片(2)包括铜导片、铝导片、镍导片、银导片、铂金片之一；
所述的绝缘管(3)包括刚玉套管、高铝套管、石英套管之一；
所述的熔盐(4)包括：a、KSCN-NaCl熔盐体系；b、KSCN-KCl熔盐体系；c、KSCN-LiCl熔盐体系；d、LiCl-KCl熔盐体系；e、Li2SO4-K2SO4熔盐体系之一；
所述的导电线(5)包括铜导线、铝导线、不锈钢导线、金导线、银导线之一；
所述的KSCN-NaCl熔盐体系，KSCN与NaCl共晶点成分组成的摩尔比为96.65∶3.35；所述的KSCN-KCl熔盐体系，KSCN与KCl共晶点成分组成的摩尔比为96.85∶3.15；所述的KSCN-LiCl熔盐体系，KSCN与LiCl共晶点成分组成的摩尔比为96.70∶3.30；所述的LiCl-KCl熔盐体系，LiCl与KCl共晶点成分组成的摩尔比为59.0∶41.0；所述的Li2SO4-K2SO4熔盐体系，Li2SO4与K2SO4共晶点成分组成的摩尔比为71.6∶28.4，其特征在于：新型熔盐温度开关的制备方法包括以下步骤：
步骤1：将不锈钢螺帽、导电片、绝缘管烘干；
步骤2：在绝缘管的一端安装导电片待用，所述绝缘管的一端与导电片成螺纹连接；
步骤3：配比熔盐，混合均匀后待用，所述的熔盐根据不同的使用温度进行选择：a、当温度范围在170℃～450℃时，采用KSCN-NaCl熔盐体系或KSCN-LiCl熔盐体系；b、当温度范围在180℃～450℃时，采用KSCN-KCl熔盐体系；c、当温度范围在450℃～600℃时，采用LiCl-KCl熔盐体系；d、当温度范围在600℃～1000℃时，采用Li2SO4-K2SO4熔盐体系；
步骤4：将配比好的熔盐放入绝缘管内，待其冷却后，在绝缘管的另一端安装导电片，所述绝缘管的另一端与导电片之间成螺纹连接；
步骤5：在导电片外侧两端安装不锈钢螺帽，所述的导电片与不锈钢螺帽之间成螺纹连接，将导电线固定在不锈钢螺帽与导电片之间。
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