CN202485815U - 一种热电偶 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于温度测量技术领域，具体涉及一种热电偶，主要适用于硅钢环形炉温度检测，包括热端保护管、冷端保护管和可调节法兰盘，可调节法兰盘位于冷端保护管的后端并将热电偶固定，热端保护管为底部为弧形的试管形管，其顶部远离热电偶的热端距离不小于500mm，并与冷端保护管的前端焊接。本实用新型的有益效果是极大地改善了对热电偶芯的保护，提高温度检测的稳定性，延长了热电偶的使用寿命，降低了成本，也减轻了更换热电偶的工作强度。

Description

一种热电偶

技术领域

本实用新型属于温度测量技术领域用，具体涉及一种热电偶，主要适于硅钢环形炉温度检测。

背景技术

为了获得准确稳定的工艺温度参数，硅钢环形炉炉壁四周安装了大量的测温热电偶，这些热电偶大多安装在硅钢环形炉壁周围，少量安装在硅钢环形炉壁顶部，用它们检测硅钢环形炉膛内部及四周的加热温度。操作人员根据所检测的温度，按照生产工艺流程的要求，调节各相关燃烧火焰参数，达到精准温度控制，以实现预期效果。

由于在硅钢环形炉生产过程中，测温热电偶长期工作在1000℃以上区域，该区域有大量的高温气态介质腐蚀，通常伴有高温氮化、高温气体腐蚀、燃气腐蚀等给热电偶的使用寿命带来了诸多影响。此外，环形炉具有周期性循环生产工艺的特点，导致热电偶的使用环境经受从常温～1200℃之间交替变换，加速了硅钢环形炉测温热电偶的损坏，给生产工艺控制造成了影响。为此，通常在热电偶外加装耐高温腐蚀的保护管，现有的热电偶的热端保护管为弧形，位于热电偶丝的顶部区域，并与冷端保护管焊接，由于焊点在焊接过程中不能保证其原有材质的特性，且过于靠近最高温部分，容易发生焊点融化导致保护管脱落破损的情况，而测温热电偶损坏后需要在固定的维修时间才能进行更换，更换测温热电偶不只是增加劳动强度，更重要的是影响生产和增加成本。目前硅钢环形炉通常使用的是S分度号(铂铑10-铂)热电偶，每支单价在10000元左右，按目前热电偶使用状况，每两年必须全部更换一次，平均每年投入上百万元的成本。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种使用寿命长，维修成本低的热电偶。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种热电偶，包括热端保护管、冷端保护管和法兰盘，所述法兰盘位于所述冷端保护管的后端并将热电偶固定，所述热端保护管为底部为弧形的试管形管，其顶部远离热电偶的热端的距离不小于500mm，并与所述冷端保护管的前端焊接。

所述热端保护管底部弧形部分的厚度不低于5mm。热端保护管可采用大于φ27毫米的棒料加工而成。

所述法兰盘为可调节式法兰盘。可以根据现场情况调节，一般调节范围在100毫米以内。

在所述热端保护管、冷端保护管的内侧和热电偶丝之间还设置一层刚玉保护管。以防止有害气体对铂铑10-铂的侵蚀。

所述热端保护管为Ni₈₀Cr₂₀高镍基合金钢管。

所述冷端保护管为317不锈钢无缝管。

本实用新型的有益效果是极大地改善了对热电偶芯的保护，提高温度检测的稳定性，延长了热电偶的使用寿命，降低了成本，也减轻了更换热电偶的工作强度。

附图说明

图1为本实用新型实施例热电偶的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种用于硅钢环形炉上的热电偶，包括Ni₈₀Cr₂₀高镍基合金钢管1作为热端保护管、317不锈钢无缝管2作为冷端保护管和可调节式法兰盘6，可调节式法兰盘6位于317不锈钢无缝管2的后端并将热电偶固定，并用密封填料7、固定螺母8和压紧螺丝端盖9加强固定，最后，将整个热电偶安装到接线盒4上，Ni80Cr20高镍基合金钢管1为底部为大于φ27毫米的棒料加工而成的弧形试管形管，其热端底部弧形部分的厚度为5mm，其顶部远离热电偶的热端距离为520mm，并与317不锈钢无缝管2的前端焊接。同时，在Ni₈₀Cr₂₀高镍基合金钢管1、317不锈钢无缝管2和热电偶丝5之间还设置一层刚玉保护管3。

热端保护管采用棒料加工而成，选择Ni₈₀Cr₂₀高镍基不锈钢，再经纯机械冷加工，不改变材料的结晶组织，可以达到延长测温热电偶的使用寿命和降低生产成本的目的。因为金属Ni的高温抗氧化性优于Fe和Co，略低于Cr。Ni的抗氧化温度可达1100℃，还有良好的抗高温碳蚀、氮蚀、卤素气体腐蚀性能。金属Cr在300℃～900℃间氧化可生成稳定的斜方六面体结构的α-Cr₂O₃，是p型半导体，熔点为2400℃。为确保抗氧化性，在Ni₈₀Cr₂₀中加入微量稀土元素或Mn，可增加锈皮与基体的结合力，减少渗碳作用和提高抗高温氮化能力，并由于形成MnCr₂O₄尖晶石型氧化物阻碍了CrO₃的形成，可使氧化速度降低，内氧化也减轻了。Ni-Cr二元系中加入W、Mo等元素可增加合金的固溶强度，提高基体的再结晶温度，并降低基体中原子的扩散速度，它们进一步提高了合金的高温抗氧化性能。在高温下，铂铑10-铂热电偶丝最易受到含有氢气的气体腐蚀，一旦含氢气体接触到铂铑10-铂热电偶丝，铂铑10-铂热电偶丝在高温下很容易熔断。为了进一步加强对铂铑10-铂热电偶丝的保护，在合金钢Ni₈₀Cr₂₀保护管内，再加上一层耐高温刚玉管，以防止有害气体对铂铑10-铂的侵蚀。

本实施例的热电偶在使用一年半后，随机取出一根热电偶检查其外观老化程度，很明显的可以观察到，热电偶热端外保护管已形成一种淡绿色保护膜，加工时的车刀痕迹清晰可见，再将热电偶丝(铂铑10-铂)取出检查，偶丝外观与新的一样，将热电偶丝送实验室再次检验时，其温度误差范围在±[1+(t-1100)×0.003]℃(t为实际测量温度)之内，从外观和检测的数据看，本次新工艺材料热电偶的运用是成功的。本实施例的热电偶极大地改善了对热电偶芯的保护，提高温度检测的稳定性，延长了热电偶的使用寿命，降低了成本，也减轻了更换热电偶的工作强度。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种热电偶，包括热端保护管、冷端保护管和法兰盘，所述法兰盘位于所述冷端保护管的后端并将热电偶固定，其特征是，所述热端保护管为底部为弧形的试管形管，其顶部远离热电偶的热端的距离不小于500mm，并与所述冷端保护管的前端焊接。

2.根据权利要求1所述的热电偶，其特征在于，所述热端保护管底部弧形部分厚度不低于5mm。

3.根据权利要求1或2所述的热电偶，其特征在于，所述法兰盘为可调节式法兰盘。

4.根据权利要求1或2所述的热电偶，其特征在于，在所述热端保护管、冷端保护管的内侧和热电偶丝之间还设置一层刚玉保护管。

5.根据权利要求1或2所述的热电偶，其特征在于，所述热端保护管为Ni₈₀Cr₂₀高镍基合金钢管。

6.根据权利要求1或2所述的热电偶，其特征在于，所述冷端保护管为317不锈钢无缝管。

Images