專利名稱：特種WRe溫度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種用于過程工業(yè)控制檢測的特種WRe溫度傳感器。
技術(shù)背景目前，國內(nèi)外計(jì)量測試領(lǐng)域的溫度測量技術(shù)越來越重要，因?yàn)闇囟仁枪I(yè) 過程控制重要參數(shù)之一，溫度測量的準(zhǔn)確性直接影響產(chǎn)品質(zhì)量、能耗高低和設(shè) 備壽命。WRe溫度傳感器中的WRe是金屬鉤和錸的英文縮寫，我國高溫工業(yè)爐 窯測溫在130(TC以上大多都使用S、 R、 B型等貴金屬熱電偶。我國是鉑族資源 極其匱乏的國家，測溫用的鉑幾乎全部依靠進(jìn)口。同時(shí)，我國是W的儲(chǔ)、采、 冶大國，WRe熱電偶絲材價(jià)格僅為S型絲材價(jià)格的1/10。所以，開發(fā)利用WRe 熱電偶對我國工業(yè)測溫領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展，具有戰(zhàn)略意義。WRe熱電偶不能在氧化性氣氛下使用，只適合于還原性氣氛或惰性氣氛中 使用，但工業(yè)爐窯絕大部分是氧化性氣氛，即使在還原性氣氛或惰性氣氛下， 熱電偶保護(hù)管內(nèi)空氣中氧氣也將使WRe熱電偶氧化，然而在還原性氣氛或惰性 氣氛下用裸WRe絲測溫是極少數(shù)。所以要解決WRe熱電偶的應(yīng)用，必須首先人為地為其制造一個(gè)非氧化條件的環(huán)境。關(guān)于WRe偶的防氧化技術(shù)，國外多采用金屬或合金保護(hù)管，利用抽空充惰性氣體技術(shù)，創(chuàng)造出適于WRe偶的工作環(huán)境。針對工程測溫環(huán)境高溫、耐腐蝕 等要求，首先必須選適用于被測介質(zhì)的保護(hù)管，密封結(jié)構(gòu)以及特殊連接方法， 組成WRe溫度傳感器。因此，研制一種特種WRe溫度傳感器一直是國內(nèi)國外急待解決的新課題。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種構(gòu)思新穎科學(xué)，不抽空而填充自行放氣，工 藝簡便易行，同樣創(chuàng)造出適合WRe偶的工作環(huán)境，從實(shí)用出發(fā)對高溫、還原性氣氛、含強(qiáng)堿熔體腐蝕的測溫環(huán)境，采用特種石墨作外保護(hù)管，石墨一剛玉雙重保護(hù)管組成的復(fù)合管型結(jié)構(gòu)，確保WRe溫度傳感器在嚴(yán)酷環(huán)境下的成功應(yīng)用， 對不同的溫度范圍，對不同的介質(zhì)和氣氛，采取不同的外保護(hù)管，以延長WRe 溫度傳感器的使用壽命的特種WRe溫度傳感器。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的特種WRe溫度傳感器，由接線盒、夾持 管、石墨外保護(hù)管、剛玉內(nèi)管、剛玉絕緣管、防氧化劑、氫化物功能材料、填 充劑、鎢錸熱電偶絲組成，接線盒通過夾持管與石墨外保護(hù)管連接，在剛玉內(nèi) 管內(nèi)填充防氧化劑、氫化物功能材料、填充劑；消除顆粒空隙間以及偶絲與粉 末表面吸附的氧氣，還添加氫化物功能材料，高溫下，在保護(hù)管內(nèi)釋放氫氣， 并采用有機(jī)、無機(jī)粘結(jié)劑嚴(yán)格密封，參考端隔絕外界與管內(nèi)聯(lián)系，從而制造出 適于鎢錸熱電偶工作的條件；將WRe熱電偶運(yùn)用實(shí)體化技術(shù)，添加防氧化劑、 填充劑、氫化物功能材料，不僅可以除氧吸氣，還可以制造有利于鎢錸熱電偶 的工作氣氛，從而解決鎢錸熱電偶防氧化問題；采用特種石墨作為WRe溫度傳 感器的石墨外保護(hù)管；參考端嚴(yán)格密封，從而滿足了在還原、高溫、含強(qiáng)堿熔 體腐蝕環(huán)境下，作為過程控制的溫度傳感器的各項(xiàng)要求；鎢錸熱電偶防氧化、 實(shí)體化技術(shù)是在保護(hù)管內(nèi)，除氧、吸氣、造氣三位一體，其中，除氧為活性防 氧化劑，吸氣為填充劑，造氣為氫化物功能材料，使鎢錸熱電偶處在適宜的環(huán) 境中工作；選用特種石墨作外保護(hù)管，可使特種WRe溫度傳感器長時(shí)間在高溫 下工作，還原性氣氛含強(qiáng)堿熔體；對其它介質(zhì)、環(huán)境溫度、氣氛的測量選用金 屬陶瓷、SiC、 Si晶-SiC、剛玉、Mo、沐及高溫耐熱合金材料制作；剛玉內(nèi)管， 石墨外保護(hù)管的復(fù)合管技術(shù)；嚴(yán)格密封措施，不僅可以保證在室溫下不漏氣， 還可以在較高的環(huán)境溫度也不漏氣，即使保護(hù)管破損，也絕不會(huì)破壞爐窯的密 封系統(tǒng)。本實(shí)用新型的要點(diǎn)在于它的不抽空而填充自行放氣原理及結(jié)構(gòu)。其工作原 理是，針對工程測溫環(huán)境高溫、耐腐蝕等要求，選適用于被測介質(zhì)的保護(hù)管、密封結(jié)構(gòu)及特殊連接方法，組成WRe溫度傳感器。將剛玉內(nèi)保護(hù)管內(nèi)鉤錸熱電 偶絲周圍填充防氧化劑，消除顆粒空隙間以及偶絲與粉末表面吸附的氧氣，還 添加氫化物功能材料，高溫下，在保護(hù)管內(nèi)釋放氫氣，并采用有機(jī)、無機(jī)粘結(jié) 劑嚴(yán)格密封，隔絕外界與管內(nèi)聯(lián)系，從而制造出適于WRe熱電偶工作的測溫條 件。本發(fā)明從實(shí)用出發(fā)，對高溫、還原性氣氛、含強(qiáng)堿熔體腐蝕的測溫環(huán)境， 采用特種石墨作外保護(hù)管，石墨一剛玉雙重保護(hù)管組成的復(fù)合管型結(jié)構(gòu)，確保 WRe溫度傳感器在上述嚴(yán)酷環(huán)境下的成功應(yīng)用。涉及的復(fù)合管技術(shù)，內(nèi)保護(hù)管 可以用剛玉或Mo管，外保護(hù)管可以是石墨管，也可以是金屬陶瓷、SiC、 Si3N4-SiC、 Mo、 W和剛玉管等。對不同的溫度范圍，對不同的介質(zhì)環(huán)境和氣氛， 采取不同的外保護(hù)管，藉以延長特種WRe溫度傳感器的使用壽命。特種WRe溫度傳感器與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有構(gòu)思新穎科學(xué)、不抽空而填充 自行放氣，工藝簡便易行，創(chuàng)造出適合鎢錸熱電偶的工作環(huán)境，采用復(fù)合管技 術(shù)，內(nèi)保護(hù)管可以用剛玉或Mo管，外保護(hù)管可以是石墨管，也可以是金屬陶瓷、 SiC、 Si:凡-SiC、 Mo、 W和剛玉管，由于采用了防氧化技術(shù)，WRe熱電偶可以應(yīng) 用在氧化、還原或兩者交替環(huán)境下，針對高溫、含強(qiáng)堿熔體腐蝕以及還原性氣 氛，采用特種石墨材料作外保護(hù)管及剛玉內(nèi)管，形成復(fù)合結(jié)構(gòu)，則使特種WRe 溫度傳感器可長期應(yīng)用在此類工業(yè)爐窯等特點(diǎn)，將廣泛地應(yīng)用于工業(yè)過程控制 領(lǐng)域中。


以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
特種WRe溫度傳感器，由接線盒l(wèi)、夾持管2、石墨外保護(hù)管3、剛玉內(nèi)管 4、剛玉絕緣管5、防氧化劑6、氫化物功能材料7、填充劑8、鉤錸熱電偶絲9 組成，接線盒1通過夾持管2與石墨外保護(hù)管3連接，在剛玉內(nèi)管4內(nèi)填充防氧化劑6、氫化物功能材料7、填充劑8，消除顆?？障堕g以及偶絲與粉末表面 吸附的氧氣，還添加氫化物功能材料7，高溫下，在保護(hù)管內(nèi)釋放氫氣，并采 用有機(jī)、無機(jī)粘結(jié)劑嚴(yán)格密封，參考端隔絕外界與管內(nèi)聯(lián)系，從而制造出適于 鎢錸熱電偶9工作的條件；將WRe熱電偶運(yùn)用實(shí)體化技術(shù)，添加防氧化劑6、 填充劑8、氫化物功能材料7，不僅可以除氧吸氣，還可以制造有利于鉤錸熱電 偶9的工作氣氛，從而解決鎢錸熱電偶9防氧化問題；采用特種石墨作為WRe 溫度傳感器的保護(hù)管3;參考端嚴(yán)格密封，從而滿足了在還原、高溫、含強(qiáng)堿 熔體腐蝕環(huán)境下，作為過程控制的溫度傳感器的各項(xiàng)要求；鉤錸熱電偶9防氧 化、實(shí)體化技術(shù)是在保護(hù)管內(nèi)，除氧、吸氣、造氣三位一體，其中，除氧為活 性防氧化劑6，吸氣為填充劑8，造氣為氫化物功能材料7，使鉤錸熱電偶9處 在適宜的環(huán)境中工作；選用特種石墨作外保護(hù)管，可使特種WRe溫度傳感器長 時(shí)間在高溫下工作，還原性氣氛含強(qiáng)堿熔體；對其它介質(zhì)、環(huán)境溫度、氣氛的 測量選用金屬陶瓷、SiC、 Si3N4-SiC、剛玉、Mo、 W及高溫耐熱合金材料制作; 剛玉內(nèi)管4，石墨外保護(hù)管3的復(fù)合管技術(shù)；嚴(yán)格密封措施，不僅可以保證在 室溫下不漏氣，還可以在較高的環(huán)境溫度也不漏氣，即使保護(hù)管破損，也絕不 會(huì)破壞爐窯的密封系統(tǒng)。
權(quán)利要求1. 一種特種WRe溫度傳感器，由接線盒、夾持管、石墨外保護(hù)管、剛玉內(nèi)管、剛玉絕緣管、防氧化劑、氫化物功能材料、填充劑、鎢錸熱電偶絲組成，其特征在于接線盒通過夾持管與石墨外保護(hù)管連接，在剛玉內(nèi)管內(nèi)填充防氧化劑、氫化物功能材料、填充劑。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的特種WRe溫度傳感器，其特征在于采用石墨作為WRe溫度傳感器的石墨外保護(hù)管。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的特種WRe溫度傳感器，其特征在于對介質(zhì)、環(huán) 境溫度、氣氛的測量選用金屬陶瓷、SiC、 Si晶-SiC、剛玉、Mo、 W及高溫耐熱 合金材料制作。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的特種WRe溫度傳感器，其特征在于剛玉內(nèi)管， 石墨外保護(hù)管的復(fù)合管。
專利摘要一種應(yīng)用于工業(yè)過程檢測領(lǐng)域中的特種WRe溫度傳感器，由接線盒、夾持管、石墨外保護(hù)管、剛玉內(nèi)管、剛玉絕緣管、防氧化劑、氫化物功能材料、填充劑、鎢錸熱電偶組成，其結(jié)構(gòu)為外層為特種石墨保護(hù)管，內(nèi)層為剛玉管的復(fù)合管型防氧化WRe熱電偶，可以解決1600℃以下強(qiáng)堿熔體腐蝕及還原性氣氛下的溫度測量，在剛玉管內(nèi)剛玉絕緣管內(nèi)鎢錸熱電偶絲周圍填充添加防氧化劑、氫化物功能材料、填充劑；采用填充法，高溫下，在保護(hù)管內(nèi)鎢錸熱電偶絲表面與粉末顆粒空隙，釋放氫氣，并采用有機(jī)、無機(jī)粘結(jié)劑嚴(yán)格密封，隔絕外界與管內(nèi)聯(lián)系，從而制造出適于鎢錸熱電偶工作的測溫條件。該裝置構(gòu)思新穎科學(xué)、不抽空而填充自行放氣，工藝簡便易行，采用復(fù)合管技術(shù)和防氧化技術(shù)，WRe熱電偶可以應(yīng)用在氧化、還原或兩者交替環(huán)境下。
文檔編號(hào)G01K7/02GK201116889SQ20072001145
公開日2008年9月17日 申請日期2007年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月4日
發(fā)明者王魁漢 申請人:沈陽東大傳感技術(shù)有限公司