CN103759849A - 一种铂铑热电偶及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铂铑热电偶及其制备工艺，包括两根铂铑合金丝套设在保护管内，其中铂铑合金丝由测量端和延长端两部分通过激光焊接机焊接组成，所述测量端直径为0.55毫米，所述延长端直径范围为0.35-0.4毫米，所述两根铂铑合金丝的测量端端部相互焊接，所述两根铂铑合金丝的延长端端部分别与其相对应的接头插片焊接在一起，所述接头插片设置在插片座上，所述插片座通过金属固定片与保护管固定连接。本发明结构简单，制备方便，并且结构强度高，使用寿命长，减少了拆卸次数和使用成本。

Description

一种铂铑热电偶及其制备工艺

技术领域

本发明涉及热电偶领域，具体涉及一种铂铑热电偶及其制备工艺。

背景技术

铂铑热电偶是一种传统的测温元件，具有热电性能稳定、抗氧化性强的优势，用以直接测量或控制各种生产过程中0-1800℃范围内的流体、蒸汽和气体介质以及固体表面等温度。

现有铂铑热电偶在超过1600℃的高温中使用时，寿命会大幅缩短，这样在使用时，必须定期更换，热电偶一般都与其他设备配合使用，更换时需拆卸，增加工作量，也大量增加了使用成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种铂铑热电偶及其制备工艺，本发明结构简单，制备方便，并且结构强度高，使用寿命长，减少了拆卸次数和使用成本。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种铂铑热电偶，包括两根铂铑合金丝，所述铂铑合金丝均套设在保护管内，所述铂铑合金丝分为测量端和延长端两部分，所述测量端直径为0.485-0.55毫米，所述延长端直径范围为0.3-0.4毫米，所述两根铂铑合金丝的测量端端部相互焊接，所述两根铂铑合金丝的延长端端部分别与其相对应的接头插片连接，所述接头插片设置在插片座上，所述插片座通过金属固定片与保护管固定连接。

进一步的，所述金属固定片一半设置为空心圆柱体结构并在内壁上设置有高温粘合剂，另一半通过螺钉与插片座固定连接。

进一步的，所述保护管内部设置为双孔洞结构，并且材料为刚玉质。

进一步的，所述测量端长度范围为100-250毫米。

一种铂铑热电偶的制备工艺，包括以下步骤：

步骤1）将一段测量端合金丝和一段延长端合金丝通过激光焊接机制成第一条铂铑合金丝；

步骤2）重复步骤1制成第二条铂铑合金丝；

步骤3）将第一条铂铑合金丝和第二条铂铑合金丝的测量端端部通过激光焊接机焊接在一起，并置入1800℃高温退火，保温后冷却至常温，制成电偶丝；

步骤4）将插片座和固定片固定成一体，再在固定片的空心圆柱体结构内涂覆一层高温粘合剂，并套设在保护管一端，制成保护管体；

步骤5）将步骤3中的电偶丝穿入保护管体中，并将电偶丝两端与接头插片焊接，最后将接头插片固定在插片座内，得到成品。

进一步的，所述步骤3中的保温时间为2小时。

本发明的有益效果是:

本发明结构简单，制备方便；铂铑合金丝均套设在保护管内，内部无需填充保护材料，并且铂铑合金丝由不同直径的测量端和延长端组成，能有效延长使用寿命，减少使用成本。金属固定片用于连接插片座和保护管，机械强度高，有效保护铂铑合金丝和接头插片，不易损坏。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明的整体结构截面示意图；

图2是本发明的两根铂铑合金丝的结构示意图；

图3是本发明的插座部分结构示意图。

图中标号说明：1、铂铑合金丝，2、保护管，3、接头插片，4、插片座，5、金属固定片，6、测量端，7、延长端，8、高温粘合剂，9、螺钉。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

参照图1至图3所示，一种铂铑热电偶，包括两根铂铑合金丝1，铂铑合金丝均套设在双孔洞结构的刚玉质保护管2内，铂铑合金丝分为测量端6和延长端7两部分，测量端直径为0.55毫米、长度为200毫米，延长端直径范围为0.4毫米，两根铂铑合金丝的测量端端部相互焊接，两根铂铑合金丝的延长端端部分别与其相对应的接头插片3连接，接头插片设置在插片座4上，插片座通过金属固定片5与保护管固定连接。

其中金属固定片一半设置为空心圆柱体结构并在内壁上设置有高温粘合剂8，另一半通过螺钉9与插片座固定连接，增加机械强度。

一种铂铑热电偶的制备工艺，其准备材料为两段相同的测量端合金丝、两段相同的延长端合金丝、两个接头插片、插片座、金属固定片和高温粘合剂，包括以下步骤：

步骤1）将一段测量端合金丝和一段延长端合金丝通过激光焊接机制成第一条铂铑合金丝；

步骤2）重复步骤1制成第二条铂铑合金丝；

步骤3）将第一条铂铑合金丝和第二条铂铑合金丝的测量端端部通过激光焊接机焊接在一起，并置入1800℃高温退火，保温2小时候后冷却至常温，制成电偶丝；

步骤4）将插片座和固定片固定成一体，再在固定片的空心圆柱体结构内涂覆一层高温粘合剂，并套设在保护管一端，待干燥粘合后制成保护管体；

步骤5）将步骤3中的电偶丝两个延长端分别穿入保护管体的双孔洞结构中，穿设结束后将延长端端部与接头插片焊接，最后将接头插片固定在插片座内，得到成品。

本实施例的工作原理如下：

铂铑合金属于贵金属中的一种，其价格昂贵，制成铂铑热电偶后，其使用寿命直接影响着企业的使用成本。本发明所述的铂铑热电偶较现有技术减少了铂铑金属的使用，例如：按照总长1000毫米的铂铑热电偶为例，参照国家标准，现有技术的丝材直径为0.5毫米，则重量为7.8克；采用本发明所述的铂铑热电偶后，丝材200毫米长度作为测量端，直径为0.55毫米，800毫米长度作为延长端，直径为0.4毫米，其丝材总重为6.5克，由此在用材上具有较大的节省。

在1700℃高温下使用时，本发明所述的铂铑热电偶的测量端直径为0.55毫米，在有腐蚀性气氛的高温环境下具有良好的使用寿命，为180天以上，是现有技术制成的铂铑热电偶使用寿命的一倍以上。

本发明使用双孔洞结构的刚玉质保护管（另有四孔洞结构的双支式），所以内部无需填充保护材料，减少制备工序，并且铂铑合金丝由不同直径的测量端和延长端组成，能有效延长使用寿命，减少使用成本。金属固定片用于连接插片座和保护管，机械强度高，有效保护铂铑合金丝和接头插片，保证在安装及运输时的安全，避免焊接处的断裂，提高产品的质量。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种铂铑热电偶，其特征在于：包括两根铂铑合金丝，所述铂铑合金丝均套设在保护管内，所述铂铑合金丝分为测量端和延长端两部分，所述测量端直径为0.55毫米，所述延长端直径范围为0.35-0.4毫米，所述两根铂铑合金丝的测量端端部相互焊接，所述两根铂铑合金丝的延长端端部分别与其相对应的接头插片连接，所述接头插片设置在插片座上，所述插片座通过金属固定片与保护管固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种铂铑热电偶，其特征在于：所述金属固定片一半设置为空心圆柱体结构并在内壁上设置有高温粘合剂，另一半通过螺钉与插片座固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种铂铑热电偶，其特征在于：所述保护管内部设置为双孔洞结构，并且材料为刚玉质。

4.根据权利要求1所述的一种铂铑热电偶，其特征在于：所述测量端长度范围为100-150毫米。

5.一种铂铑热电偶的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1）将一段测量端合金丝和一段延长端合金丝通过激光焊接机制成第一条铂铑合金丝；

步骤2）重复步骤1制成第二条铂铑合金丝；

步骤3）将第一条铂铑合金丝和第二条铂铑合金丝的测量端端部通过激光焊接机焊接在一起，并置入1800℃高温退火，保温后冷却至常温，制成电偶丝；

步骤4）将插片座和固定片固定成一体，再在固定片的空心圆柱体结构内涂覆一层高温粘合剂，并套设在保护管一端，制成保护管体；

步骤5）将步骤3中的电偶丝穿入保护管体中，并将电偶丝两端与接头插片焊接，最后将接头插片固定在插片座内，得到成品。

6.根据权利要求5所述的一种铂铑热电偶，其特征在于：所述步骤3中的保温时间为2小时。

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