CN215865539U - 一种热电偶和放射仪结合的测温机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种热电偶和放射仪结合的测温机构，涉及测温机构技术领域，包括放射仪和热电偶；所述热电偶用于在低于设定温度时进行测温，所述放射仪用于在高于设定温度时进行测温；所述热电偶与一执行装置相连接，所述执行装置用于在高于设定温度时将所述热电偶移动至温度较低区域。本实用新型中的热电偶和放射仪结合的测温机构，采用热电偶和放射仪结合的方式，低温时热电偶监测，高温时切换到放射仪监测，保护了热电偶的使用寿命，又保证了低温时的热场控温精度。

Description

一种热电偶和放射仪结合的测温机构

技术领域

本实用新型涉及测温机构技术领域，特别是涉及一种热电偶和放射仪结合的测温机构。

背景技术

产品处理物在烧结炉炉膛中进行烧结和热处理。脱脂、烧结等工序都离不开热场。热场根据炉型大小及温度均匀性可划分为若干个温度控制区域，便于控制炉膛内各个区域温度的一致性。往往工艺要求越高，所要控制区域就越多，随之划分成的区域就越细，常见有一区、二区、四区、六区等类型。每个区域一般需要一个测温监测控制，测温不准确，对处理物处理后的尺寸，性能，组织结构，外表等会受到影响。

而对炉内热场温度的控制一般采用两种方式：一种采用热电偶Thc插入炉膛中直接监测控制；另一种采用放射仪器通过辐射原理，对炉膛内热场进行监测控制。采用热电偶控温的缺点为热电偶耐热性不高，一般用于1600℃以下的热场温度控制。温度越高，寿命越短，甚至在1800℃的真空环境下寿命只有1周，更换成本较高。而采用放射仪的缺点则是低温与高温对控制精度差异性大，短波型只针对高温测量，长波型只针对低温测量。也有短波与长波相结合的，但成本高且长波易受污染而测温不准。

而随着科技越来越发达，高温炉需求越来越大，如大学研究院等研究机构实验用炉需要耐高温到2500℃甚至更高，用于研究更广范围的实验工艺，如氮化铝在1900℃环境下的生成、碳化硅在2100℃～2400℃完成长晶。这样的工艺中，用热电偶成本较高，用短波型放射仪低温完全不控制，出炉时只能手动感知炉壁温度判断可否开炉；长波型放射仪又因容易受污染造成测量结果不够准确。

发明内容

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种热电偶和放射仪结合的测温机构，采用热电偶和放射仪结合的方式对炉内温度进行测量，以提高测量准确性。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种热电偶和放射仪结合的测温机构，包括放射仪和热电偶；所述热电偶用于在低于设定温度时进行测温，所述放射仪用于在高于设定温度时进行测温；所述热电偶与一执行装置相连接，所述执行装置用于在高于设定温度时将所述热电偶移动至温度较低区域。

可选的，还包括控制模块，所述控制模块与所述放射仪、所述热电偶和所述执行装置均电连接。

可选的，所述执行装置包括驱动结构和密封导向结构；所述驱动结构用于驱动所述密封导向结构，所述密封导向结构用于连接所述热电偶。

可选的，所述密封导向结构包括法兰和导向管；所述法兰用于与待测温装置相连接，所述法兰中部设置有通孔，所述导向管可滑动的设置于所述通孔内，且所述导向管与所述通孔之间设置有密封结构；所述导向管一端与所述驱动结构固定连接，所述热电偶一端与所述导向管一端相连接，所述热电偶另一端从所述导向管另一端伸出。

可选的，所述热电偶设置于一保护管内，所述保护管一端开口另一端密闭，所述保护管的开口端与所述导向管一端内壁相连接。

可选的，所述导向管内侧设置有透气孔，所述透气孔用于连通所述保护管与所述导向管连接部位的两侧。

可选的，所述导向管另一端设置有支撑螺栓，所述支撑螺栓用于支撑所述保护管使所述保护管与所述导向管相平行。

可选的，所述密封结构包括密封套，所述密封套为环形结构，所述密封套与所述通孔之间设置有外密封圈，所述密封套与所述导向管之间设置有内密封圈。

可选的，所述法兰上设置有一支撑座，所述驱动结构与所述支撑座相连接。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型中的热电偶和放射仪结合的测温机构，采用热电偶和放射仪结合的方式，低温时热电偶监测，高温时切换到放射仪监测，保护了热电偶的使用寿命，又保证了低温时的热场控温精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型热电偶和放射仪结合的测温机构的使用状态示意图；

图2为本实用新型热电偶和放射仪结合的测温机构的原理示意图；

图3为本实用新型热电偶和放射仪结合的测温机构的第一种实时例的结构示意图；

图4为本实用新型热电偶和放射仪结合的测温机构的第二种实施例的结构示意图；

图5为本实用新型热电偶和放射仪结合的测温机构的第三种实施例的结构示意图；

图6为本实用新型热电偶和放射仪结合的测温机构的第四种实施例的结构示意图。

附图标记说明：1、产品；2、发热体；3、料板；4、料箱；5、冷却水；6、隔热材；7、热电偶；8、执行装置；9、放射仪；

71、一体式热电偶；

801、保护管；802、透气孔；803、密封套；804、法兰；805、密封圈；806、第一密封圈；807、连接块；808、气缸座；809、支撑螺栓；810、环氧树脂；811、导向管；812、压紧螺母；813、公母头；814、固定座；815、气缸杆；816、气缸；817、长孔；818、固定板；819、公头插头；820、连接板；821、螺杆；822、导向块；823、导向杆；824、支板；826、压紧套；827、连接轴；828、夹紧板；829、热电偶凹槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和2所示，本实用新型提供一种热电偶和放射仪结合的测温机构，包括放射仪9和热电偶7；所述热电偶7用于在低于设定温度时进行测温，所述放射仪9用于在高于设定温度时进行测温；所述热电偶7与一执行装置8相连接，所述执行装置8用于在高于设定温度时将所述热电偶7移动至温度较低区域。

热电偶和放射仪结合的测温机构还包括控制模块，所述控制模块与所述放射仪9、所述热电偶7和所述执行装置8均电连接。

具体原理如下：

以放射仪9为主导，当放射仪9测得炉内温度PV小于切换设定值，热电偶7处于监测热场工作状态，热电偶7监测值PV1传递给PID1后，与设定值SV对比计算，结果记mv。SCR接收到mv后，进行功率百分比输出来控制发热体2的升温速度。当PV超过切换设定值，气缸816拉回热电偶7Thc，热电偶7退出热场，此时热电偶7受到的温度不会很高，在承受范围内，保护了热电偶7的使用寿命，又保证了低温时的热场控温精度。热电偶7缩回后，炉膛内热场由放射仪9监测，监测值记PV2。PID2对比PV2与SV，结果mv仍然传给SCR控制发热体2升温速度。

实施例一

如图3所示，本实施例中，热电偶7为分体式结构，即热电偶7与导向管811及保护管801为分离式。具体的，所述执行装置8包括驱动结构和密封导向结构；所述驱动结构用于驱动所述密封导向结构，所述密封导向结构用于连接所述热电偶7。

所述密封导向结构包括法兰804和导向管811；所述法兰804用于与热电偶相连接，所述法兰804中部设置有通孔，所述导向管811可滑动的设置于所述通孔内，且所述导向管811与所述通孔之间设置有密封结构；所述导向管811一端与所述驱动结构固定连接，所述热电偶7一端与所述导向管811一端相连接，所述热电偶7另一端从所述导向管811另一端伸出。所述热电偶7设置于一保护管801内，所述保护管801一端开口另一端密闭，所述保护管801的开口端与所述导向管811一端内壁相连接。

所述导向管811内侧设置有透气孔802，所述透气孔802用于连通所述保护管801与所述导向管811连接部位的两侧，炉内抽真空时，通过透气孔802将保护管801内气体抽出，避免热电偶7因残留的氧气而烧损。

保护管801与导向管811之间通过环氧树脂810粘接连接，为了使保护管801与导向管811保持平行状态，在所述导向管811另一端设置有支撑螺栓809，通过调整支撑螺栓809能够使所述保护管801与所述导向管811相平行。

所述密封结构包括密封套803，所述密封套803为环形结构，所述密封套803与所述通孔之间设置有外密封圈805，所述密封套803与所述导向管811之间设置有内密封圈805，外密封圈805使法兰804与密封套803之间形成静密封，内密封圈805使密封套803与导向管811之间形成动密封。

所述法兰804上设置有一气缸座808，所述气缸816的缸体与气缸座808相连接。

实施例二

如图4所示，本实施例中，热电偶7为一体式结构，即导向管811与保护管801及公头插头819直接由热电偶厂家拼接封装固定。法兰804上设有密封套803，所述密封套803为环形结构，所述密封套803与所述通孔之间设置有外密封圈805，所述密封套803与所述导向管811之间设置有内密封圈805，外密封圈805使法兰804与密封套803之间形成静密封，内密封圈805使密封套803与热电偶7之间形成动密封，一体式热电偶71插入密封套803，气缸816运行时，一体式热电偶71运动。连接板820装入气缸816座808，并与一体式热电偶71上设有的固定板818用螺杆821连接。气缸816座808上设有长孔817，便于安装及出线。固定板818与连接板820与气缸座808之间有间隙并导向。

实施例三

如图5所示，热电偶7为一体式结构。法兰804上设有密封套803，所述密封套803为环形结构，所述密封套803与所述通孔之间设置有外密封圈805，所述密封套803与所述导向管811之间设置有内密封圈805，外密封圈805使法兰804与密封套803之间形成静密封，内密封圈805使密封套803与导向管811之间形成动密封，导向管811插入密封套803，气缸816运行时，导向管811运动。热电偶7插入导向管811，导向管811头部设有第一密封圈806，由压紧套826和压紧螺母812压紧密封。夹紧板828固定在导向管811上，一端插入热电偶凹槽829内，使热电偶7相对于导向管811是固定的。气缸816运动时，导向管811带动热电偶7伸缩运动。导向块822固定在导向管811上，由导向杆823导向。导向杆823一端拧在气缸座808的法兰上，一端插入与气缸816固定的支板824中。

实施例四

如图6所示，本实施例中，气缸816拉伸方向与热电偶7拉伸方向相反。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种热电偶和放射仪结合的测温机构，其特征在于，包括放射仪和热电偶；所述热电偶用于在低于设定温度时进行测温，所述放射仪用于在高于设定温度时进行测温；所述热电偶与一执行装置相连接，所述执行装置用于在高于设定温度时将所述热电偶移动至温度较低区域。

2.根据权利要求1所述的热电偶和放射仪结合的测温机构，其特征在于，还包括控制模块，所述控制模块与所述放射仪、所述热电偶和所述执行装置均电连接。

3.根据权利要求1所述的热电偶和放射仪结合的测温机构，其特征在于，所述执行装置包括驱动结构和密封导向结构；所述驱动结构用于驱动所述密封导向结构，所述密封导向结构用于连接所述热电偶。

4.根据权利要求3所述的热电偶和放射仪结合的测温机构，其特征在于，所述密封导向结构包括法兰和导向管；所述法兰用于与待测温装置相连接，所述法兰中部设置有通孔，所述导向管可滑动的设置于所述通孔内，且所述导向管与所述通孔之间设置有密封结构；所述导向管一端与所述驱动结构固定连接，所述热电偶一端与所述导向管一端相连接，所述热电偶另一端从所述导向管另一端伸出。

5.根据权利要求4所述的热电偶和放射仪结合的测温机构，其特征在于，所述热电偶设置于一保护管内，所述保护管一端开口另一端密闭，所述保护管的开口端与所述导向管一端内壁相连接。

6.根据权利要求5所述的热电偶和放射仪结合的测温机构，其特征在于，所述导向管内侧设置有透气孔，所述透气孔用于连通所述保护管与所述导向管连接部位的两侧。

7.根据权利要求5所述的热电偶和放射仪结合的测温机构，其特征在于，所述导向管另一端设置有支撑螺栓，所述支撑螺栓用于支撑所述保护管使所述保护管与所述导向管相平行。

8.根据权利要求4所述的热电偶和放射仪结合的测温机构，其特征在于，所述密封结构包括密封套，所述密封套为环形结构，所述密封套与所述通孔之间设置有外密封圈，所述密封套与所述导向管之间设置有内密封圈。

9.根据权利要求4所述的热电偶和放射仪结合的测温机构，其特征在于，所述法兰上设置有一支撑座，所述驱动结构与所述支撑座相连接。

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