CN1071755A - 快速热电偶检定方法及检定装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在实验室条件下，检定成品快速 热电偶的方法及装置，而不破坏快速热电偶的基本结 构和性能。这种检定方法和装置，适用于S分度、R 分度、B分度、K分度和钨铼3—钨铼25等五种快速热 电偶。其优点是热源稳定、均匀、测量准确可靠，在室 内可判定偶头是否合格，节省和大量人力物力。这种 检定方法和装置，使成品快偶的量值，可溯源到国有 标准。

Description

本发明专利涉一种快速热电偶的检定方法及检定装置。

这种检定方法和检定装置，不仅适用于铂铑₁₀-铂（S分度），同样也适用于铂铑₁₃-铂，（R分度），铂铑₃₀-铂铑₆（B分度），镍铬-镍硅（K分度）和钨铼₃-钨铼₂₅（WRe3/25）只要炉内适当方式通以惰性气体。

快速热电偶是一种消耗式测温元件，由于一次性使用，偶丝尽可能地短，我国规定27mm，国外也不超过33mm，快偶的参考端都采用埋入快干水泥的特殊结构，在4-7秒钟内，当工作端达到热平衡时，参考端温度不超过100℃，从而完成钢水的温度测量。我国于60年代研制快偶经20多年发展逐步地统一了生产技术标准。这种快偶已成为炼钢生产中不可缺少的手段。我国每年大约生产1000万支，消耗100多公斤铂金丝。作为一种计量器具，至今没有一种有效的检测手段，国外如美国、英国、比利时等国的快速热电偶，只对偶丝及其补偿导线进行分度。苏联的工业快偶，在中间包连续测量，相邻的两支偶的算术平均值为±0.5K，其条件是在25分钟内，连续测量28支。插入深度为300-500mm，插入点距中间包外壁不少于500mm，则示值误差σ=± (t_i-t_i-1)/2 。日本在电气制钢44卷第4号中介绍一种快偶检定方法，偶头用硫酸洗掉快干水泥，取出铂铑丝，加长至500mm以上，按丝材检定方法进行检定，实际上仍然是丝材检测。我国在这以前也只是检测丝材，近几年开始作些成品检测的偿试如在“ZBNO5015-89快速测量金属熔体温度用铂铑热电偶”技术标准中，规定被测偶与标准偶捆在一起，在钢包中比对的方法，比对精度为±7℃。我国生产标准中的成品检验及苏联的成品检测都是在中间包中进行，而中间包作为热源既不稳定又不均匀，插入位置，深度，对测量结果均有影响，因而难以准确可靠。

本发明的目的在于提出一种能在实验室内进行成品快速热电偶检定方法和检定装置。

本发明是这样实现的，快偶的检定装置是由检定炉，控温装置、调压器、显示仪表、冰瓶和标准偶组成的。检定炉内设有恒温块，检定炉在控温仪控制下，提供一个稳定均匀的温度场，当温场达到设定值后，被测偶插入炉内预定位置，经控温仪调节，温度恒定后，比对被测偶和标准偶二者数据，就可测出被测偶的偏差值。

检定炉的炉体外壳由金属制成，在外衬管与炉壁之间填充耐火填料6，外衬管与内衬管2座落在炉的底座11上，发热体4装在内外衬管之间，底座开有环型槽，固定在炉底上，在内衬管中间带有园形开孔的金属恒温块7，座落在耐火支架9上，标准偶保护管穿过底座中间孔及金属恒温块中间孔，用锁紧装置12固定。标准偶引线13从中穿出。标准偶和惰性气体通道15放在保护管里，被测装置14由顶部插入内衬管中，被测偶头处在稳定均匀的温场中，被测装置是由双层石英保护管4，冷却水进出水套3，被测热电偶及测枪6组成。在双层石英管中填充三氧化二铝粉15，组成一个隔热层，被测装置的下端装有被测偶头9，套在冷却水套3中，在检定时，水套外部包上保温层7装入石英保护管4中。

测试中，首先抽取成品偶样品，去掉预装纸管，防渣帽后，对偶头进行预处理，去掉偶头小纸管，在小纸管和耐火泥头的切断处加封粘土水玻璃粘结剂，防止内外热交换，保证参考端温度稳定。露出的补偿导线缠两层电容绝缘纸，紧紧地套上由铜箔制成的冷却环8，带有冷却环的偶头，插入冷却水套之中，水套外包上防热层，装入双层石英管备用。

按图一快速热电偶检定系统图接好电气线路，手动通电30分钟预热，预热电压80V，电流8A。然后投入自动控温电压122V，16A给定温度为锌点，达到给定值稳定一小时，插入装有校准偶的被测装置，当热平衡后，调整标准偶和校准偶的相对位置，使二者温度相同，记下校准偶的深度，提起被测装置，换上被测偶，插入检定炉的相同深度，热平衡后，记录标准偶和被测偶在锌点的数值，然后升温到锑点和铜点，重复上述过程。

本发明的优点是解决了在实验室条件下检定成品快速热电偶的检定方法和检定装置。代替了现场的型式试验节省了大量大力物力。

图1    快速热电偶检定装置系统图

图2    检定炉结构图

图3    被测装置结构图

结合附图叙述一下本发明的一个实施例

把调压器、电流表接入检定炉的控温仪1中，三笔记录仪7和数字电压表8和9，通电，被测装置中的被测偶参考端接入冰瓶6，引线接入三笔记录仪和数字电压表，标准偶的参考端接入三笔记录仪和数字电压表，标准偶的参考端接入冰瓶5，外出线接入三笔记录仪和另一台数字电压表，控温偶12接入控温仪1中。手动升温电压80V，电流8A，30分钟后，投入自动控温，设定值为锌点电压80V电流8A，当达到给定值稳定1小时，插入被测装置，当温度达到锌点时，记下标准偶和被测偶的数值，其差值为被测偶的偏差。这是第一检定点，依次测量锑点和铜点。共测三点，检定方法重复上述过程。

Claims (3)

1、一中快速热电偶的检定方法其特征在于：

i、将偶砂预处理、去掉预装纸管，防渣帽，偶头部分掉小纸管，露出塑料支架及其补偿导线，在小纸管切断处，用粘土水玻璃粘结剂封口，以防热量传导到内部。

ii、用铜箔紧密的缠绕在塑料架上，形成冷却环。冷却环与正负补偿导线接触好，又不短路。

iii、经预处理的偶头，套在与其外形相同的冷却水套里，冷却水套长300mm，快速热电偶参考端，通过补偿导线的热传导，保持长时间使用不超过100℃。

2、一中快速热电偶的检定装置，其特征在于：

ⅰ、检定炉内衬管中放置在开孔的恒温块，构成一个温度均匀稳定的热源。

ⅱ、预处理的偶头，装在被测装置中。

3、根据权力要求2所这的装置，其特征在于双层石英保护管中填充三氧化二铝粉，构成一个隔热层，可以多次重复使用。

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