專利名稱：超高溫氧化氣氛中工作的W－Re熱電偶的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量超高溫度的熱電偶，具體地說是涉及一種用鎢-錸(W-Re)金屬材料制作的，能夠在氧化氣氛中對超高溫度進行測量的熱電偶。
背景技術：
在現(xiàn)代工業(yè)生產中，特別是在進行航空、航天等高科技發(fā)展研究領域中，經常需要對極高的溫度進行準確地探測。目前使用的適合準確測量高溫的傳感器主要是用W-Re金屬絲做成的熱電偶。由于W-Re金屬絲暴露在極高溫度環(huán)境下的氧化氣氛中，很快就會被氧化并燒毀，所以抗氧化是提高可達測量溫度的關鍵。目前國內相關單位也在進行抗氧化技術的研究，例如鋼院、重材所、東北大學等單位研制生產的W-Re熱電偶，已經達到的溫度測量范圍是0-1600℃。但是其高溫端達到的1600℃，還遠不能滿足目前國內在冶金、電爐、以及有色金屬合金冶煉等行業(yè)中的需求。至今國內所用的更高測溫能力的熱電偶，仍然處在依賴進口產品的局面。雖然使用紅外遙感等方法，也可以間接地探測更高的溫度，但是由于遙感環(huán)節(jié)中有許多不穩(wěn)定因素，達不到所需的高精度。所以凡是要求準確的高溫測定，都離不開使用熱電偶進行直接接觸式的測量。進一步擴展國產W-Re熱電偶測量高溫的范圍是當務之急。

發(fā)明內容
本實用新型提出的W-Re熱電偶的測量高溫的范圍達到了1900℃，比國內現(xiàn)有的W-Re熱電偶提高了200℃，適應了國家高新技術發(fā)展的需要，完全能夠替代進口的同類產品。本實用新型采用的是自行研制的獨特的抗氧化技術。具體的辦法是采用“雙封填充電真空法“，也就是使用耐高溫的瓷管進行嚴格密封，保持內部高度真空的微環(huán)境，把W-Re金屬絲做成的熱電偶的探溫傳感頭與被測環(huán)境的高溫氧化氣氛隔絕開來。雙封的具體做法是第一層或”內保護管“，封接的管內真空度達到3×10-9Pa；第二層或”外保護管“，封接的管內真空度達到3×10-8Pa。填充是指在瓷管內部的空間里加入一定量的吸氧填充劑，使抽真空后管內殘留的氧氣經過化學反應變成性能穩(wěn)定的氧化物。確保探溫傳感器在高溫氧化氣氛中進行測溫的同時，其內部的熱電偶W-Re金屬絲處在隔氧的微環(huán)境中，長時間工作也不會被氧化燒毀。本實用新型達到的主要技術指標是測溫范圍0-1900℃；使用壽命＞1700小時。經過對相關文獻檢索、查新，結論是“此項制作工藝經國內外查新，沒有同類型的工藝文獻和文章報道”。


圖1.是本實用新型的一個實施例的實際結構圖。
圖2.是圖1實施例的中段內部拋面圖(M 2∶1)。
圖中1.偶頭，2.接線盤，3.保護套，4.外保護管，5.內保護管，6.雙孔瓷芯，7.W-Re金屬絲，8.螺釘M4×8，9.墊圈，10.填充劑。
具體實施方式
如附圖1，2所示，其組成共包括以下幾個部分偶頭(1)和接線盤(2)可以外購，即使用現(xiàn)有鎢-錸(W-Re)熱電偶的通用標準件；保護套(3)、外保護管(4)、內保護管(5)和雙孔瓷芯(6)使用耐高溫的瓷料制成，在對保護管封口前先進行抽真空；W-Re金屬絲(7)、螺釘M4×8(8)、墊圈(9)也為外購的標準件；填充劑(10)是在瓷管內部的空間里加入的吸氧劑，使管內殘留的氧氣在高溫下與吸氧劑發(fā)生化學反應變成性能穩(wěn)定的氧化物，以便更好地保持管內的真空度，延長熱電偶的使用壽命。
權利要求1.一種在超高溫氧化氣氛中工作的鎢-錸熱電偶，由W-Re熱電金屬絲、絕緣保護管、外護套管和接線盤等主要部分構成，其特征在于，本實用新型提出的熱電偶中采用的絕緣保護管是雙層的耐高溫瓷管，是分兩級密封抽真空抗氧化保護的構造形式。
2.如權利要求1所述的在超高溫氧化氣氛中工作的鎢-錸熱電偶，其特征在于，使用的絕緣保護管分為內保護管(5)和外保護管(4)兩層，并分別抽真空的雙層密封結構。
3.如權利要求1或2所述的在超高溫氧化氣氛中工作的鎢-錸熱電偶，其特征在于，在雙層密封瓷管的內部空間里，加入了一定量的吸氧填充劑(10)。
專利摘要本實用新型涉及一種測量超高溫度的熱電偶，具體地說是涉及一種用鎢－錸(W－Re)金屬材料制作的，能夠在氧化氣氛中對超高溫度進行測量的熱電偶。該熱電偶能夠測量高達1900℃的溫度，比國內現(xiàn)有W－Re熱電偶測高溫的范圍提高了200℃。本實用新型采用了自行研制的獨特的抗氧化技術。辦法是采用“雙封填充電真空法“，把構成熱電偶的W－Re金屬絲用真空無氧微環(huán)境與被測的高溫氧化氣氛環(huán)境隔離開。產品達到的測溫范圍0－1900℃；使用壽命＞1700小時，查新結論是優(yōu)于國內外現(xiàn)有產品。
文檔編號G01K7/02GK2809884SQ20042000250
公開日2006年8月23日 申請日期2004年2月2日 優(yōu)先權日2004年2月2日
發(fā)明者張培康 申請人:張培康