CN110631731A - 一种耐高温耐腐蚀铂铑丝热电偶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温耐腐蚀铂铑丝热电偶及其制备方法，热电偶包括保护管，所述保护管的内部两端分别固定有密封堵头，所述保护管的内部设有恒温冷却管，所述恒温冷却管内侧设置有两条平行分布的第一热电偶线和第二热电偶线，所述第一热电偶线和第二热电偶线的线芯穿过密封堵头后焊接固定形成一体结构，所述保护管的底端通过螺纹固定有用于对测量端进行封闭的端盖。本发明通过将保护管内部设置成真空状态，并增加恒温冷却管，能够有效使得保护管内部的第一热电偶线和第二热电偶线热稳定性，有利于提高测量端输出电压的准确性，提高热电偶的测量精度，本发明采用耐酸碱不锈钢制备保护管，能够满足耐酸碱腐蚀的使用要求，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明属于热电偶技术领域，具体涉及一种耐高温耐腐蚀铂铑丝热电偶及其制备方法。
背景技术
热电偶是温度测量仪表中常用的测温元件，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。现有的热电偶在使用时通常是直接插入被测量物体，如管道内流动物体，一方面，管道内物质由于具有一定的酸碱性，热电偶测量端长期浸入流体中会对测量端造成腐蚀，影响测量精度和使用寿命，另一方面，由于热电偶插入被测量物体后，插入后的各部分均会受到热量影响，而测量端以外部位的温度变化会影响检测电压，从而影响测量端测温的准确性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高温耐腐蚀铂铑丝热电偶及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐高温耐腐蚀铂铑丝热电偶，包括保护管，所述保护管的上端通过螺纹与接线盒固定连接，所述保护管的内部两端分别固定有密封堵头，所述保护管的内部设有恒温冷却管，所述恒温冷却管的上端从接线盒的一侧引出，所述恒温冷却管内侧设置有两条平行分布的第一热电偶线和第二热电偶线，所述第一热电偶线和第二热电偶线的线芯穿过密封堵头后焊接固定形成一体结构，组成热电偶的测量端，所述保护管的底端通过螺纹固定有用于对测量端进行封闭的端盖。
优选的，所述保护管的内部呈真空设置。
优选的，所述恒温冷却管呈螺旋状分布。
优选的，所述第一热电偶线和第二热电偶线的另一端从接线盒一侧的引线孔引出。
优选的，位于保护管底端的所述密封堵头下表面固定有支撑体，所述热电偶的测量端固定在支撑体上。
优选的，所述第一热电偶线和第二热电偶线均包括位于轴心上的铂铑丝线芯以及依次设置在铂铑丝线芯外侧的内保护层、金属屏蔽网、隔热层和外保护层。
一种耐高温耐腐蚀铂铑丝热电偶的制备方法，包括以下操作步骤：
S1：取第一热电偶线和第二热电偶线各一根，分别去除端部的线芯外部保护层后，从密封堵头上穿出，并通过焊接形成一体结构，组成热电偶的测量端，再将测量端固定在密封堵头上，之后对密封堵头上线芯穿出部分使用环氧树脂进行密封；
S2：将恒温冷却管从第一热电偶线和第二热电偶线上套入，并推送进入保护管内部，再于保护管的上端固定另一密封堵头并做密封处理，处理时整个过程在真空环境中进行操作，且保持第一热电偶线和第二热电偶线拉直状态；
S3：将保护管上端和接线盒进行固定，并将第一热电偶线和第二热电偶线的另一端从引线孔穿出，且恒温冷却管的进出口从接线盒一侧引出，用于和冷却泵连接，对冷却液进行循环；
S4：在保护管的底端套入密封圈，之后旋紧端盖，对热电偶的测量端进行密封保护，完成制备。
本发明的技术效果和优点：
本发明通过将保护管内部设置成真空状态，并增加恒温冷却管，能够有效使得保护管内部的第一热电偶线和第二热电偶线热稳定性，避免测量端以外的部位温度大范围波动，有利于提高测量端输出电压的准确性，提高热电偶的测量精度。本发明采用耐酸碱不锈钢制备保护管，能够满足耐酸碱腐蚀的使用要求，使用寿命长。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的保护管内部俯视结构示意图；
图3为本发明的第一热电偶线结构示意图。
图中：1接线盒、2保护管、3第一热电偶线、301外保护层、302隔热层、303金属屏蔽网、304内保护层、4支撑体、5恒温冷却管、6密封堵头、7第二热电偶线、8端盖。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，一种耐高温耐腐蚀铂铑丝热电偶，包括保护管2，保护管2采用耐酸碱不锈钢制作而成，所述保护管2的上端通过螺纹与接线盒1固定连接，所述保护管2的内部两端分别固定有密封堵头6，密封堵头6安装时配合环氧树脂，能够有效对缝隙处进行补漏，确保保护管2内部真空状态。
所述保护管2的内部设有恒温冷却管5，所述恒温冷却管5的上端从接线盒1的一侧引出，所述恒温冷却管5内侧设置有两条平行分布的第一热电偶线3和第二热电偶线7，所述恒温冷却管5呈螺旋状分布，在恒温冷却管5的进出水口连接冷却泵后，将恒温冷却液进行循环，保证保护管2内部温度稳定。
所述第一热电偶线3和第二热电偶线7的线芯穿过密封堵头6后焊接固定形成一体结构，组成热电偶的测量端，位于保护管2底端的所述密封堵头6下表面固定有支撑体4，所述热电偶的测量端固定在支撑体4上，密封堵头6采用非金属支撑，如陶瓷或PVC材质，能够避免测量端意外的部位发生短路而影响测量精度，所述保护管2的底端通过螺纹固定有用于对测量端进行封闭的端盖8。端盖8呈球状设置，测量端位于端盖8的中心处，能够均匀接收来端盖8传来的热量。
所述第一热电偶线3和第二热电偶线7的另一端从接线盒1一侧的引线孔引出。第一热电偶线3的铂铑丝线芯的铂铑合金比例为90％-10％，形成热电偶正极，第二热电偶线7的铂铑丝线芯的铂铑合金比例为70％-30％，形成热电偶负极，便于对测量端与第一热电偶线3和第二热电偶线7另一端的电压差进行测量，从而根据电压差计算出测量端测得的温度。
所述第一热电偶线3和第二热电偶线7均包括位于轴心上的铂铑丝线芯以及依次设置在铂铑丝线芯外侧的内保护层304、金属屏蔽网303、隔热层302和外保护层301。利用金属屏蔽网303降低导线之间的静电影响，利用隔热层302降低线芯温度波动，提高输出电压的稳定性。
一种耐高温耐腐蚀铂铑丝热电偶的制备方法，包括以下操作步骤：
S1：取第一热电偶线3和第二热电偶线7各一根，分别去除端部的线芯外部保护层后，从密封堵头6上穿出，并通过焊接形成一体结构，组成热电偶的测量端，再将测量端固定在密封堵头6上，之后对密封堵头6上线芯穿出部分使用环氧树脂进行密封；
S2：将恒温冷却管5从第一热电偶线3和第二热电偶线7上套入，并推送进入保护管2内部，再于保护管2的上端固定另一密封堵头6并做密封处理，处理时整个过程在真空环境中进行操作，且保持第一热电偶线3和第二热电偶线7拉直状态；
S3：将保护管2上端和接线盒1进行固定，并将第一热电偶线3和第二热电偶线7的另一端从引线孔穿出，且恒温冷却管5的进出口从接线盒1一侧引出，用于和冷却泵连接，对冷却液进行循环；
S4：在保护管2的底端套入密封圈，之后旋紧端盖8，对热电偶的测量端进行密封保护，完成制备。
本发明通过将保护管2内部设置成真空状态，并增加恒温冷却管5，能够有效使得保护管2内部的第一热电偶线3和第二热电偶线7热稳定性，避免测量端以外的部位温度大范围波动，有利于提高测量端输出电压的准确性，提高热电偶的测量精度。本发明采用耐酸碱不锈钢制备保护管2，能够满足耐酸碱腐蚀的使用要求，使用寿命长。
最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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 (7)
1.一种耐高温耐腐蚀铂铑丝热电偶，包括保护管(2)，其特征在于：所述保护管(2)的上端通过螺纹与接线盒(1)固定连接，所述保护管(2)的内部两端分别固定有密封堵头(6)，所述保护管(2)的内部设有恒温冷却管(5)，所述恒温冷却管(5)的上端从接线盒(1)的一侧引出，所述恒温冷却管(5)内侧设置有两条平行分布的第一热电偶线(3)和第二热电偶线(7)，所述第一热电偶线(3)和第二热电偶线(7)的线芯穿过密封堵头(6)后焊接固定形成一体结构，组成热电偶的测量端，所述保护管(2)的底端通过螺纹固定有用于对测量端进行封闭的端盖(8)。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温耐腐蚀铂铑丝热电偶，其特征在于：所述保护管(2)的内部呈真空设置。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温耐腐蚀铂铑丝热电偶，其特征在于：所述恒温冷却管(5)呈螺旋状分布。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温耐腐蚀铂铑丝热电偶，其特征在于：所述第一热电偶线(3)和第二热电偶线(7)的另一端从接线盒(1)一侧的引线孔引出。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温耐腐蚀铂铑丝热电偶，其特征在于：位于保护管(2)底端的所述密封堵头(6)下表面固定有支撑体(4)，所述热电偶的测量端固定在支撑体(4)上。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温耐腐蚀铂铑丝热电偶，其特征在于：所述第一热电偶线(3)和第二热电偶线(7)均包括位于轴心上的铂铑丝线芯以及依次设置在铂铑丝线芯外侧的内保护层(304)、金属屏蔽网(303)、隔热层(302)和外保护层(301)。
7.一种根据权利要求1-6任意一项所述的耐高温耐腐蚀铂铑丝热电偶的制备方法，其特征在于：包括以下操作步骤：
S1：取第一热电偶线(3)和第二热电偶线(7)各一根，分别去除端部的线芯外部保护层后，从密封堵头(6)上穿出，并通过焊接形成一体结构，组成热电偶的测量端，再将测量端固定在密封堵头(6)上，之后对密封堵头(6)上线芯穿出部分使用环氧树脂进行密封；
S2：将恒温冷却管(5)从第一热电偶线(3)和第二热电偶线(7)上套入，并推送进入保护管(2)内部，再于保护管(2)的上端固定另一密封堵头(6)并做密封处理，处理时整个过程在真空环境中进行操作，且保持第一热电偶线(3)和第二热电偶线(7)拉直状态；
S3：将保护管(2)上端和接线盒(1)进行固定，并将第一热电偶线(3)和第二热电偶线(7)的另一端从引线孔穿出，且恒温冷却管(5)的进出口从接线盒(1)一侧引出，用于和冷却泵连接，对冷却液进行循环；
S4：在保护管(2)的底端套入密封圈，之后旋紧端盖(8)，对热电偶的测量端进行密封保护，完成制备。
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