CN208458891U - 一种高温金属熔体温度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高温金属熔体温度测量装置，包括：主体管、线轴、柔性电缆和测温仪表；其中主体管固定连接线轴；柔性电缆连接在线轴的插座内，且缠绕于线轴内，并穿过主体管，从主体管的另一端引出；测温仪表通过补偿导线连接线轴的插座，采集柔性电缆的信号。本实用新型测量温度范宽，最高温度可达2300℃；响应时间快，响应时间不超过5秒；适用范围广，可适用于各种冶金条件；结构简单，使用方便；使用成本低。

Description

一种高温金属熔体温度测量装置

技术领域

本实用新型涉及高温金属溶体温度测量领域，具体地说是一种高温金属熔体温度测量装置。

背景技术

温度是国际单位制(SI)中7个基本物理量之一，也是现代测试技术中应用频率最高的技术之一。它的测量与控制在国防、军事、科学实验及工农业生产中具有十分重要的作用。特别是高温测量在航天、材料、能源、冶金等领域中占有极重要地位。然而，温度的准确测量并非轻而易举，即使有了准确度很高的温度计，如果测量方法选择不当，或者测量环境不能满足要求，皆难以得到预期结果。

高温金属熔体温度测量的难点在于没有一种合适的材料用于测温热电偶的保护管，金属类材料在高温金属熔体内会熔化，非金属材料在插入到高温金属熔体时由于温度剧变会炸裂，即使金属陶瓷类材料在高温熔体内随着金属部分的溶解材料也会失效。目前测量金属熔体的方法是采用一次性快速测温热电偶，使用一次性热电偶测温成本高，在真空条件下更换麻烦。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种高温金属熔体温度测量装置。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种高温金属熔体温度测量装置，包括：主体管4、线轴8、柔性电缆1和测温仪表6；其中

主体管4固定连接线轴8；柔性电缆1连接在线轴8的插座内，且缠绕于线轴8内，并穿过主体管4，从主体管4的另一端引出；测温仪表6通过补偿导线7连接线轴8的插座，采集柔性电缆1的信号。

所述主体管4的前端可通过连接件连接加长管2，连接加长管2后，柔性电缆1从加长管2中引出。

在所述主体管4上设置仪表架5，用于架设测温仪表6。

在所述主体管4以及线轴8上设置把手9，用于手持。

所述线轴8包括转片8-1、轴芯8-2、挡片8-3和插座8-4；其中

在轴芯8-2的一端设置插座8-4，柔性电缆1与插座向轴芯8-2延伸的一端连接，且穿过通孔至轴芯8-2外部，在轴芯8-2的外壁两端设置挡片8-3，使柔性电缆1缠绕于两挡片8-3之间，在轴芯8-2内设置转片8-1。

所述轴芯8-2为圆筒金属管，所述转片8-1为矩形金属片。

所述柔性电缆1包括正极热电偶丝1-1和负极热电偶丝1-3，其中正极热电偶丝1-1和负极热电偶丝1-3的外侧均由耐高温绝缘编织材料包裹成正极线缆和负极线缆，且由耐高温绝缘编织材料将正极线缆和负极线缆包裹在一起形成柔性电缆1。

所述柔性电缆1伸出主体管4或加长管2的长度区间为100mm～200mm。

所述柔性电缆1的热电偶丝的分度号包括K型、N型和钨铼热电偶。

所述测温仪表6采用电池供电。

本实用新型具有以下有益效果及优点：

1.本实用新型测量温度范宽，最高温度可达2300℃；

2.本实用新型响应时间快，响应时间不超过5秒；

3.本实用新型适用范围广，可适用于各种冶金条件；

4.本实用新型结构简单，使用方便；

5.本实用新型使用成本低。

附图说明

图1是本实用新型的装置结构图；

图2是本实用新型的柔性电缆结构示意图；

图3是本实用新型的线轴结构示意图；

图4是本实用新型的柔性电缆和线轴装配图；

图5是本实用新型的测温状态示意图；

图6是本实用新型的热电偶测温基本原理示意图1；

图7是本实用新型的热电偶测温基本原理示意图2；

其中，1为柔性电缆、2为加长管、3为连接件、4为主体管、5为仪表架、6为测温仪表、7为补偿导线、8为线轴、9为把手、10为高温金属熔体，1-1为正极热电偶丝、1-2为耐高温绝缘编织材料、1-3为负极热电偶丝、8-1为转片、8-2为轴芯、8-3为挡片、8-4为插座。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1所示为本实用新型的装置结构图。

测温装置由加长管2、连接件3、主体管4、把手9、仪表架5、测温仪表(6)、补偿导线7、线轴8构成，柔性电缆1缠绕在线轴8内，柔性电缆1穿过主体管4、连接件3、加长管2伸出装置外。

依次安装仪表架5、把手4、连接件3。将柔性电缆1拉出适当长度，穿过主体管4和连接件3，安装线轴8。安装加长管2，柔性电缆1伸出加长管150毫米左右。安装仪表6，用补偿导线7将测温仪表6和插座8-4连接。

如图2所示为本实用新型的柔性电缆结构示意图。

柔性电缆1包括正极热电偶丝1-1和负极热电偶丝1-3，分度号包括K型、N型和难熔金属钨铼热电偶。其中正极热电偶丝1-1和负极热电偶丝1-3的外侧均由耐高温绝缘编织材料包裹成正极线缆和负极线缆，且由耐高温绝缘编织材料将正极线缆和负极线缆包裹在一起形成柔性电缆1。

如图3所示为本实用新型的线轴结构示意图。

线轴8包括转片8-1、轴芯8-2、挡片8-3和插座8-4。轴芯8-2为圆筒金属管，转片8-1为矩形金属片。在轴芯8-2的一端设置插座8-4，在轴芯8-2的外壁两端设置挡片8-3，在轴芯8-2内设置转片8-1。

如图4所示为本实用新型的柔性电缆和线轴装配图。

在轴芯8-2的一端设置插座8-4，柔性电缆1与插座向轴芯8-2延伸的一端连接，且穿过通孔至轴芯8-2外部，在轴芯8-2的外壁两端设置挡片8-3，使柔性电缆1缠绕于两挡片8-3之间，在轴芯8-2内设置转片8-1。

如图5所示为本实用新型的测温状态示意图。

打开测温仪表6的电源，将柔性电缆1插入金属熔体内1-2厘米3-5秒钟，度取测温仪6的显示值即为金属熔体的温度。

柔性电缆采用K型，测量铝合金金属熔体，温度1030度，温度响应时间小于3秒，插入金属熔体1-2厘米的柔性电缆可以测量15次。

柔性电缆采用钨铼5-26，测量钒铝钼金属熔体，温度1750度，温度响应时间小于5秒，插入金属熔体1-2厘米的柔性电缆可以测量10次。

热电偶测温的基本原理为：

两种不同的金属A和B焊接到一起，焊接点置于温度为T的环境，A、B之间就产生热电势E，热电势E随温度T变化而变化，通过测量热电势E，就可以间接测量出温度T，这就是热电偶测温的基本原理，见图6。

如图7所示，如果在金属A、B之间接入第三种导体C，只要保持C两端温度相同，则回路中总的热电势与接入的中间导体C无关，只和温度T有关，这就是热电偶测温原理的中间导体定则。中间导体不仅限于固体金属，液态金属、导电溶液同样适用。

Claims (10)

1.一种高温金属熔体温度测量装置，其特征在于，包括：主体管(4)、线轴(8)、柔性电缆(1)和测温仪表(6)；其中

主体管(4)固定连接线轴(8)；柔性电缆(1)连接在线轴(8)的插座内，且缠绕于线轴(8)内，并穿过主体管(4)，从主体管(4)的另一端引出；测温仪表(6)通过补偿导线(7)连接线轴(8)的插座，采集柔性电缆(1)的信号。

2.根据权利要求1所述的高温金属熔体温度测量装置，其特征在于：所述主体管(4)的前端可通过连接件连接加长管(2)，连接加长管(2)后，柔性电缆(1)从加长管(2)中引出。

3.根据权利要求1所述的高温金属熔体温度测量装置，其特征在于：在所述主体管(4)上设置仪表架(5)，用于架设测温仪表(6)。

4.根据权利要求1所述的高温金属熔体温度测量装置，其特征在于：在所述主体管(4)以及线轴(8)上设置把手(9)，用于手持。

5.根据权利要求1所述的高温金属熔体温度测量装置，其特征在于：所述线轴(8)包括转片(8-1)、轴芯(8-2)、挡片(8-3)和插座(8-4)；其中

在轴芯(8-2)的一端设置插座(8-4)，柔性电缆(1)与插座向轴芯(8-2)延伸的一端连接，且穿过通孔至轴芯(8-2)外部，在轴芯(8-2)的外壁两端设置挡片(8-3)，使柔性电缆(1)缠绕于两挡片(8-3)之间，在轴芯(8-2)内设置转片(8-1)。

6.根据权利要求5所述的高温金属熔体温度测量装置，其特征在于：所述轴芯(8-2)为圆筒金属管，所述转片(8-1)为矩形金属片。

7.根据权利要求1、2或5任一项所述的高温金属熔体温度测量装置，其特征在于：所述柔性电缆(1)包括正极热电偶丝(1-1)和负极热电偶丝(1-3)，其中正极热电偶丝(1-1)和负极热电偶丝(1-3)的外侧均由耐高温绝缘编织材料包裹成正极线缆和负极线缆，且由耐高温绝缘编织材料将正极线缆和负极线缆包裹在一起形成柔性电缆(1)。

8.根据权利要求1、2或5任一项所述的高温金属熔体温度测量装置，其特征在于，所述柔性电缆(1)伸出主体管(4)或加长管(2)的长度区间为100mm～200mm。

9.根据权利要求1、2或5任一项所述的高温金属熔体温度测量装置，其特征在于，所述柔性电缆(1)的热电偶丝的分度号包括K型、N型和钨铼热电偶。

10.根据权利要求1所述的高温金属熔体温度测量装置，其特征在于，所述测温仪表(6)采用电池供电。