專利名稱：金屬陶瓷、鎢錸組合式快速測溫槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種金屬陶瓷管裝式，鎢錸組合式快速測溫槍。它是一種插接式快速測溫裝置，屬于工業(yè)溫度測量儀表。
在機械制造和冶金工業(yè)中，鐵水、鋼水及有色金屬液體的溫度測量至關(guān)重要，對控制鑄造和冶煉工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源和材料都有重要意義。目前國內(nèi)外普遍采用一次損壞式鉑－銠熱電偶，最近經(jīng)研究國內(nèi)外陸續(xù)制出了幾種鎢－錸熱電偶，但這種熱電偶在高溫時極易氧化，至使直接裸露的鎢－錸熱電偶做測溫傳感器難于滿足使用需要。如在其表面覆蓋涂料，則不僅使測量溫度下降，而且在高溫下，覆蓋的涂料極易脫落，影響傳感器的使用。
本實用新型是用金屬陶瓷管與鎢－錸熱電偶套裝而成的一種新型插接式測溫傳感器。金屬陶瓷管具有良好的導(dǎo)熱性能，又能保護鎢－錸熱電偶不被氧化。把這種傳感器做成插接件與測桿和顯示儀表配合使用，可反復(fù)多次使用。這種新型測溫裝置是專為測量鐵水、鋼水、有色金屬及其他高溫熔體溫度面設(shè)計的，還可廣泛用于機械制造，冶金，玻璃等工業(yè)場合測溫。


圖1為快速測溫槍的示意圖。
圖2為測溫頭的結(jié)構(gòu)圖。
圖3為測溫頭與接插件的連接圖。
本實用新型的解決方案如圖1所示，它由測溫頭1，特制接插件2，測溫槍桿3和溫度顯示儀4組成。測溫時將測頭1置于熔液中。它可以100℃／秒的動態(tài)響應(yīng)速度，測量由0℃到2000℃之間的任何熔液溫度。
本實用新型的測溫頭1的構(gòu)造如圖2所示，其外殼5是用金屬陶瓷管做成的套管，套管中間裝有雙孔絕緣瓷珠6，用剛玉制成絕緣瓷珠6的孔內(nèi)裝 有鎢－錸熱電偶7(套管下端為熱電偶的熱端7′，上端為露在外面的冷端7″分為＋、－兩極)，圖中8為碳纖維，9為消氧混合物，用以保護熱電偶免于氧化，10為高溫?zé)o機膠用以密封測頭，以防止空氣進(jìn)入套管。整個測溫頭1形成一個測溫的敏感元件。
圖3畫出了測溫頭1與接插件2的連接關(guān)系，圖中11為測溫槍桿的鋼管，其端部安裝有耐高溫插座12，插座中有用鎢－錸熱電偶補償線制造的正負(fù)接線13，測溫頭1通過聯(lián)接件14與測溫槍桿固定，在與測溫槍桿連接時要注意把熱電偶與補償導(dǎo)線的極性接對。外邊套上防熱耐火纖維保護套即可。
圖1中所示接插件2由耐高溫插座12，正負(fù)接線13和聯(lián)接件14以及防熱耐火纖維保護套組成。
在測試時，把測溫頭1置入被測熔液，熱電偶按不同溫度傳出相應(yīng)的電位差信號，通過穿過測溫槍桿3的正負(fù)接線13傳到溫度顯示儀4即可顯示出被測溫度。
密封的金屬陶瓷保護管和消氧劑，即保護了鎢－錸熱電偶不被氧化，而且具有良好的導(dǎo)熱性，保證了熱電偶的正常工作。
下面結(jié)合實施例對本實用新型的特征做進(jìn)一步說明1、金屬陶瓷管的制做為了降低成本，溫度傳感器采用鎢錸合金制造。熱電偶工作端用特制的鉬基金屬陶瓷管保護。為了適應(yīng)在氧化、還原等不同氣氛環(huán)境下使用，在金屬鉬內(nèi)加入不同性質(zhì)的漆加物，如在氧化性氣氛中使用的金屬陶瓷保護管采用了金屬鉬粉50％，金屬鉻粉30％，氧化鎂粉17.5％，稀土氧化物2.5％的配方。原料混合好后用等靜壓力成型，在氬氣保護下2000℃以上燒成。
2、為了保護鎢錸熱電偶免受氧化，采用了兩種與現(xiàn)有技術(shù)不同的消氧技術(shù)，在靠熱電偶的高溫工作端，以氧分壓比鎢鉬錸低的金屬鉻粉，石墨粉和氧化鎂粉混合物填充。在高溫下當(dāng)鎢錸熱電偶工作端周圍有氧存在時，首先與鉻反應(yīng)生成難熔氧化物三氧化二鉻與石墨反應(yīng)時生成一氧化碳保護性氣體，保護熱電偶工作端免受氧化。其余部分以碳纖維填充，尾部以耐高溫?zé)o機膠密封以防止空氣進(jìn)入。
3、金屬陶瓷保護管設(shè)計成變斷面結(jié)構(gòu)。感溫器頭部較細(xì)，較薄，熱容量小且傳熱快，以保證在較短時間內(nèi)使熱電偶工作端與被測溫場達(dá)到熱平衡。
4、測溫頭與測溫槍桿設(shè)計成接插件式結(jié)構(gòu)，以便于快速更換測溫頭。接插件用耐高溫材料制成，并用絕熱部件保護，以保證接插件的使用壽命和補償導(dǎo)線的正常工作。
本實用新型的優(yōu)點和效果是提出一多次使用的插接式測高溫的快速傳感器，它可測量2000℃高溫，所用的材料是我國具有資源優(yōu)勢的鎢鉬錸等元素和材料，采用這種傳感器具有測量溫度高。反映速度快，和材料資源豐富，成本低的優(yōu)點，特別把這種傳感器做成插接式，可以多次重復(fù)使用，更換迅速方便。
權(quán)利要求1.金屬陶瓷鎢錸組合式快速測溫槍，由測溫頭，接插件，測溫槍桿，溫度顯示儀組成，其特征在于(1)、測溫頭1由金屬陶瓷外殼5，雙孔絕緣瓷珠6，鎢錸熱電偶7組成，在外殼與絕緣瓷珠之間填有消氧混合物9，碳纖維8，外殼口部用高溫?zé)o機膠密封；(2)、測溫頭通過接插件與測溫槍桿連接，測溫槍桿的端部安裝耐高溫插座，插座中有用鎢錸熱電偶補償線制造的正負(fù)接點，連接時與熱電偶的極性接對，測溫頭用聯(lián)接件與測溫槍固定；(3)、測溫槍桿的輸出端與溫度顯示儀連接。
2.如權(quán)利要求1所述的金屬陶瓷鎢錸組合式快速測溫槍，其特征在于所說的金屬陶瓷外殼采用金屬鉬粉50％，金屬鉻粉30％，氧化鎂粉17.5％，稀土氧化物2.5％的配方，原料混合好后用等靜壓力成型，在氬氣保護下，2000℃以上燒成。
3.如權(quán)利要求1所述的金屬陶瓷鎢錸組合式快速測溫槍，其特征在于所說的消氧混合物為以氧分壓比鎢、鉬、錸低的金屬鉻粉、石墨粉和氧化鎂粉混合物。
4.如權(quán)利要求1所述的金屬陶瓷鎢錸組合式快速測溫槍，其特征在于金屬陶瓷保護外殼設(shè)計成變斷面結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種金屬陶瓷鎢錸組合式快速測溫槍，屬于工業(yè)溫度測量儀表。它由測溫頭1，特制接插件2，測溫槍桿3和溫度顯示儀4組成。該裝置的測溫敏感元件采用鎢錸熱電偶，外用特制變斷面金屬陶瓷管保護，金屬陶瓷管內(nèi)以消氧劑填充，以保證鎢錸熱電偶免受氧化。耐高溫接插件可實現(xiàn)測溫頭的迅速更換。本實用新型的優(yōu)點是測量溫度高、反映速度快，材料資源豐富，成本低，可多次重復(fù)使用，更換迅速方便。
文檔編號G01K7/04GK2063634SQ9020485
公開日1990年10月10日 申請日期1990年4月19日 優(yōu)先權(quán)日1990年4月19日
發(fā)明者王旭, 吳惠來 申請人:吳旭, 吳惠來