專利名稱：一種減弱耐火水泥副作用的消耗型熱電偶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱電偶技術(shù)領(lǐng)域，特別提供了一種減弱耐火水泥副作用的消耗型快速熱電偶。
背景技術(shù)：
消耗型快速熱電偶是一種快速測量冶金熔體溫度用的傳感器，目前已在冶金行業(yè)應(yīng)用多年。YB/T163標(biāo)準(zhǔn)對消耗型快速熱電偶進(jìn)行總結(jié)，并提出了指導(dǎo)意見。根據(jù)此意見， 消耗型熱電偶由正極絲21、負(fù)極絲22、石英管23、正極補(bǔ)償線24、負(fù)極補(bǔ)償線25、補(bǔ)償線支架沈、耐火泥頭27、耐火水泥觀、保護(hù)帽四、紙管30組成，如圖5所示。測量待測熔體溫度時(shí)，將該熱電偶浸入到熔體中，正極絲21和負(fù)極絲22之間產(chǎn)生代表待測溫度的熱電勢，并傳送至專用測溫儀表，由此儀表測量和計(jì)算得到待測溫度。然而，圖5所示熱電偶對耐火水泥觀的要求很高，而實(shí)際制作或使用時(shí)往往很難達(dá)到這一要求，使得熱電偶的測量結(jié)果偏低，詳細(xì)敘述如下。圖5所示熱電偶的一個(gè)顯著特點(diǎn)是耐火水泥觀充滿在耐火泥頭27中，使得正極偶絲21和負(fù)極偶絲22之間，以及正極補(bǔ)償線M和負(fù)極補(bǔ)償線25之間，都經(jīng)由耐火水泥觀而連接在一起。耐火水泥28的作用有兩個(gè)一個(gè)是固定正極絲21、負(fù)極絲22，以免正極絲和正極補(bǔ)償線之間、負(fù)極絲和負(fù)極補(bǔ)償線之間斷開；另一個(gè)保證正極絲21和正極補(bǔ)償線M 的接點(diǎn)溫度，以及負(fù)極絲22和負(fù)級補(bǔ)償線25的接點(diǎn)溫度都不超過允許值。由于熱電偶對耐火水泥28的要求，因此耐火水泥28的組裝比較特殊，首先，用水和耐火水泥干粉混合均勻得到流動狀的耐火水泥；然后將流動狀耐火水泥無縫地澆注到耐火泥頭27中，以對正極絲21、負(fù)極絲22進(jìn)行初步固定；最后將澆注了水泥的耐火泥頭靜置一段時(shí)間，以便水泥固化成型。從對耐火水泥28的功能要求和生產(chǎn)要求可以看出，耐火水泥必須具有絕緣電阻大、導(dǎo)熱系數(shù)小、熱膨脹系數(shù)小、質(zhì)地均勻的特性，并且無氣泡、干燥無水氣。必須在耐火水泥的制作和填充時(shí)十分小心。目前耐火水泥主要有兩大類，其一是以磷酸鎂為主的酸性水泥，其二是以氧化鋁為主要材料的中性水泥。前者容易受潮而降低絕緣性，使用前要干燥保存甚至進(jìn)行烘烤，這樣給應(yīng)用增添了麻煩；后者因?yàn)樘砑恿艘恍┹o料，使得水泥在高溫下絕緣性降低，在熱電偶處形成漏電通道，從而減小了熱電偶的熱電勢而使溫度測量值偏低。為了更好地應(yīng)用兩種水泥，減弱水泥的副作用就成為一個(gè)需要解決的重要技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種減弱耐火水泥副作用的消耗型快速熱電偶，通過結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，使得，正極偶絲和負(fù)極偶絲，以及正極補(bǔ)償線和負(fù)極補(bǔ)償線之間主要不以耐火水泥連接在一起，而主要是以耐火泥頭連接在一起，這樣就盡可能地避免了水泥對熱電性能的不利影響。
本發(fā)明如圖1所示，包括耐火泥頭1、補(bǔ)償線支撐架2、正極補(bǔ)償線3、負(fù)極補(bǔ)償線 4、正極偶絲5、負(fù)極偶絲6、保護(hù)帽7、石英管8、耐火水泥一 10、耐火水泥二 11、耐火水泥三 12、耐火水泥四13、耐火水泥五14、紙管15 ；石英管8呈U型，其U形內(nèi)側(cè)和耐火泥頭1的一端靠在一起；補(bǔ)償線支架2呈臺階軸形，其細(xì)端和耐火泥頭的另一端配合連接在一起；正極偶絲5的一端和負(fù)極偶絲6的一端連接在一起，接點(diǎn)位于石英管8的U型頂點(diǎn)；正極補(bǔ)償線3穿過補(bǔ)償線支架2、耐火泥頭1，和正極偶絲5的另一端連接在一起；負(fù)極補(bǔ)償線4穿過補(bǔ)償線支架2、耐火泥頭1，和負(fù)極偶絲6的另一端連接在一起；耐火水泥一 10將石英管8、 負(fù)極偶絲6和耐火泥頭1連接在一起；耐火水泥二 11將石英管8、正極偶絲5和耐火泥頭 1連接在一起；耐火水泥三12將負(fù)極補(bǔ)償線4和耐火泥頭1連接在一起；耐火水泥四13將正極補(bǔ)償線3和耐火泥頭1連接在一起；耐火水泥五14將保護(hù)帽8和耐火泥頭1連接在一起；紙管15和耐火泥頭1配合連接在一起；耐火泥頭1外形呈臺階軸形，兩端細(xì)，中間粗，包括端面、圓柱面、沉孔33，環(huán)形槽、 方形通孔37，圓形通孔；第一環(huán)形槽31在第一端面30上，沿耐火泥頭1的軸線方向；沉孔 33在第二端面32上，沿耐火泥頭1的軸線方向；方形通孔37在第一圓柱面36上，沿垂直于耐火泥頭1的軸線方向；方形通孔37與第一環(huán)形槽31及沉孔33都不連通；圓形通孔38、 39,40,41相互平行，且平行于耐火泥頭的軸線方向；圓形通孔38、39、40、41和方形通孔37 連通；第一圓形通孔38和第三圓形通孔40同軸，第二圓形通孔39和第四圓形通孔41同軸；環(huán)形槽35位于端面34上，沿平行于耐火泥頭1軸線方向；


圖1是本發(fā)明的整體裝配圖，其中，耐火泥頭1，補(bǔ)償線支撐架2，正極補(bǔ)償線3，負(fù)極補(bǔ)償線4，正極偶絲5，負(fù)極偶絲6，保護(hù)帽7，石英管8，耐火水泥一 10，耐火水泥二 11，耐火水泥三12，耐火水泥四13，耐火水泥五14。圖2是耐火泥頭1的主視圖。圖3是耐火泥頭1的A-A剖視圖。圖4是耐火泥頭1的B-B剖視圖，其中端面30、32、34、44，圓柱面36、42、43，沉孔 33，環(huán)形槽31,35,方形通孔37，圓形通孔38、39、40、41 ；圖5是市面上現(xiàn)有熱電偶的整體裝配圖，其中，正極絲21、負(fù)極絲22、石英管23、 正極補(bǔ)償線24、負(fù)極補(bǔ)償線25、補(bǔ)償線支架洲、耐火泥頭27、耐火水泥28、保護(hù)帽四、紙管 30。
具體實(shí)施例方式以制作WRe3/WRe25消耗型熱電偶為例，來說明本發(fā)明的實(shí)施方式如下1.按圖1準(zhǔn)備好耐火泥頭1、補(bǔ)償線支撐架2、正極補(bǔ)償線3、負(fù)極補(bǔ)償線4、正極偶絲5、負(fù)極偶絲6、保護(hù)帽7、石英管8、紙管15 ；耐火泥頭1按圖2 4設(shè)計(jì)，使用剛玉材質(zhì)， 耐火度1800度；正極偶絲5和負(fù)極偶絲6分別采用市售的WRe3和WRe25材質(zhì)，直徑0. Imm ； 正極補(bǔ)償線3和負(fù)極補(bǔ)償線4采用市售的針對WRe3/WRe25熱電偶的補(bǔ)償線；補(bǔ)償線支架2、 保護(hù)帽7、石英管8、紙管15按圖1定制。2.購買市售的耐火水泥，耐火度1800度；用水和耐火水泥干粉混合均勻得到流動狀的耐火水泥；3.將正極偶絲5的一端和負(fù)極偶絲6的一端焊接在一起；4.將連接在一起的正極偶絲5和負(fù)極偶絲6沿接點(diǎn)輕輕分開并拉直；5.將拉直后的正極偶絲5和負(fù)極偶絲6穿過石英管8，使正極偶絲5和負(fù)極偶絲6 分別位于石英管8的兩個(gè)平行管中，同時(shí)使正極偶絲5和負(fù)極偶絲6的公共接點(diǎn)位于石英管U型的最底端；6.使正極偶絲5和負(fù)極偶絲6固定在石英管管口的中央，用流動狀耐火水泥涂在石英管8的兩個(gè)管口上，直到水泥凝固將正極偶絲5和負(fù)極偶絲6固定在石英管上；7.將石英管8的兩個(gè)平行管連同正極偶絲5、負(fù)極偶絲6同時(shí)穿過耐火泥頭1的圓形通孔38和39，直到石英管8的U型內(nèi)側(cè)和耐火水泥1的端面30靠在一起，并且使正極偶絲5的另一端和負(fù)極偶絲6的另一端位于耐火泥頭1的方形通孔37中；8.將正極補(bǔ)償線3和負(fù)極補(bǔ)償線4分別裝入補(bǔ)償線支撐架2中；9.將補(bǔ)償線支架2裝入到耐火泥頭1中，使得正極補(bǔ)償線3和負(fù)極補(bǔ)償線4分別通過圓形通孔40和41，并伸出來到達(dá)方形通孔37中間；輕輕調(diào)整正極補(bǔ)償線3和負(fù)極補(bǔ)償線4使得它們分別和正極偶絲5、負(fù)極偶絲6有一小段重疊；10.使用壓焊機(jī)分別將正極偶絲5壓入到正極補(bǔ)償線3中、將負(fù)極偶絲6壓入到負(fù)極補(bǔ)償線4中；11.將流動狀的耐火水泥灌入到圓形通孔38、39、40、41的空隙中直到水泥凝固， 圓孔38、39、40、41中的水泥依次為耐火水泥二 11、耐火水泥一 10、耐火水泥四13、耐火水泥三12;12.將保護(hù)帽7安裝在環(huán)形槽31中，灌入流動狀水泥直到水泥凝固，凝固后水泥為耐火水泥五14 ；13.將紙管15套到耐火泥頭1的圓柱面36上，推動紙管直到它嵌入到環(huán)形槽35 中不能再移動為止。
權(quán)利要求
1.一種減弱耐火水泥副作用的消耗型熱電偶，其特征在于，包括耐火泥頭(1)、補(bǔ)償線支撐架(2)、正極補(bǔ)償線(3)、負(fù)極補(bǔ)償線(4)、正極偶絲(5)、負(fù)極偶絲(6)、保護(hù)帽(7)、石英管(8)、耐火水泥一(10)、耐火水泥二(11)、耐火水泥三(12)、耐火水泥四(13)、耐火水泥五(14)、紙管(1 ；石英管(8)呈U型，其U形內(nèi)側(cè)和耐火泥頭(1)的一端靠在一起；補(bǔ)償線支架( 呈臺階軸形，其細(xì)端和耐火泥頭(1)的另一端配合連接在一起；正極偶絲(5) 的一端和負(fù)極偶絲(6)的一端連接在一起，接點(diǎn)位于石英管(8)的U型頂點(diǎn)；正極補(bǔ)償線(3)穿過補(bǔ)償線支架O)、耐火泥頭(1)，和正極偶絲(5)的另一端連接在一起；負(fù)極補(bǔ)償線(4)穿過補(bǔ)償線支架O)、耐火泥頭(1)，和負(fù)極偶絲(6)的另一端連接在一起；耐火水泥一 (10)將石英管(8)、負(fù)極偶絲(6)和耐火泥頭(1)連接在一起；耐火水泥二(11)將石英管 (8)、正極偶絲(5)和耐火泥頭(1)連接在一起；耐火水泥三(12)將負(fù)極補(bǔ)償線(4)和耐火泥頭⑴連接在一起；耐火水泥四(13)將正極補(bǔ)償線(3)和耐火泥頭(1)連接在一起；耐火水泥五(14)將保護(hù)帽(8)和耐火泥頭(1)連接在一起；紙管(1 和耐火泥頭(1)配合連接在一起。
2.如權(quán)利要求1所述的熱電偶，其特征在于，所述的耐火泥頭(1)外形呈臺階軸形，兩端細(xì)，中間粗，包括端面、圓柱面、沉孔(33)、環(huán)形槽、方形通孔(37)、圓形通孔；第一環(huán)形槽 (31)在第一端面(30)上，沿耐火泥頭(1)的軸線方向；沉孔(3 在第二端面(3 上，沿耐火泥頭(1)的軸線方向；方形通孔(37)在第一圓柱面(36)上，沿垂直于耐火泥頭(1)的軸線方向；方形通孔(37)與第一環(huán)形槽(31)及沉孔(33)都不連通；圓形通孔(38、39、40、41) 相互平行，且平行于耐火泥頭(1)的軸線方向；圓形通孔(38、39、40、41)和方形通孔(37) 連通；第一圓形通孔(38)和第三圓形通孔GO)同軸，第二圓形通孔(39)和第四圓形通孔 (41)同軸；第二環(huán)形槽(35)位于端面(34)上，沿平行于耐火泥頭(1)軸線方向。
全文摘要
一種減弱耐火水泥副作用的消耗型熱電偶，屬于熱電偶技術(shù)領(lǐng)域。包括耐火泥頭、補(bǔ)償線支撐架、正極補(bǔ)償線、負(fù)極補(bǔ)償線、正極偶絲、負(fù)極偶絲、保護(hù)帽、石英管、耐火水泥、紙管；石英管呈U型，其U形內(nèi)側(cè)和耐火泥頭的一端靠在一起；補(bǔ)償線支架呈臺階軸形，其細(xì)端和耐火泥頭的另一端配合連接在一起；正極偶絲的一端和負(fù)極偶絲的一端連接在一起；正極補(bǔ)償線和正極偶絲的另一端連接在一起；負(fù)極補(bǔ)償線和負(fù)極偶絲的另一端連接在一起；耐火水泥一將石英管、負(fù)極偶絲和耐火泥頭連接在一起；耐火水泥五將保護(hù)帽和耐火泥頭連接在一起；紙管和耐火泥頭配合連接在一起；優(yōu)點(diǎn)在于，能消除耐火水泥形成的漏電通道，提高溫度測量準(zhǔn)確度。
文檔編號G01K7/02GK102169024SQ20101060606
公開日2011年8月31日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者于立業(yè), 吳少波, 孫彥廣, 張?jiān)瀑F, 郭艷鵬 申請人:冶金自動化研究設(shè)計(jì)院