一种具有耐高温搪瓷保护层的热电偶制造技术

本发明专利技术公开了一种具有耐高温搪瓷保护层的热电偶，包括铠装热电偶和在铠装热电偶外表面的搪瓷保护层，搪瓷保护层包括如下重量百分比的搪瓷釉料：二氧化硅28％～62％、氧化铝0～13％、氧化钙0～12％、氧化硼0～16％、氧化钠0～17％。本发明专利技术通过对搪瓷保护层的合理成分和技术设计，获得了一系列耐高温、抗氧化性能强的、耐酸耐碱的、能够适应多种环境的、且体积轻便的、反应迅速的热电偶产品。通过与现有的热电偶进行比较，能够极大的提高热电偶的使用寿命和性价比。

【技术实现步骤摘要】
一种具有耐高温搪瓷保护层的热电偶
本专利技术涉及工业测温用热电偶
，更特别地，涉及一种具有耐高温搪瓷保护层的热电偶。
技术介绍
铠装热电偶是由偶芯、绝缘氧化镁粉、保护外壳，经多次一体拉制而成。近年来，铠装热电偶传感器凭借其热惰性小、成本低及稳定性高等特点，广泛应用于工业和科学研究中。但在实际的冶金、化工、电力、核能、航空航天等高温测量过程中，在不同环境的使用过程中，无保护层的铠装热电偶存在如下问题：1、耐高温、抗氧化性能差：铠装热电偶的保护壳一般较薄，通常为铁基材质，在高温、氧化性差的使用环境下容易造成保护壳的氧化破损，热电偶使用寿命短；2、耐腐蚀性差：无保护层的铠装热电偶在某些腐蚀性比较强的介质中测温中，容易与待测介质发生反应、腐蚀(如在高温铝液中，形成Fe2Al5)，形成失效；3、耐酸、耐碱性差：铠装热电偶的铁基材质的保护壳在酸性和碱性环境下，容易被侵蚀，无法使用。因此，在实际的使用过程中，针对铠装热电偶的以上缺陷，部分场景使用带有保护套管的装配型热电偶，但同样有以下问题：1、体积、重量大，安装、操作繁琐，在一些体积受限的使用场合，容易干涉正常的生产、工艺设备；2、热电偶响应时间慢：由于保护套管阻隔感温元件与待测介质的传热过程，装配型热电偶相较铠装热电偶，一般响应时间慢；3、准确度差：同样是由于保护套管的热阻存在，相比于铠装热电偶，装配热电偶的准确度较差，不适合应用于一些需要温度测量精度高、反应速度快的应用场合。同时，一些技术人员在铠装热电偶的表面开发了金属陶瓷、氧化物陶瓷、电镀纳米涂层等保护层。但在实际使用过程中仍然会出现造价高昂、热电偶响应时间慢、只适应某些特定环境等问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种具有耐高温搪瓷保护层的热电偶，以此解决上述现有技术中存在的问题，相对现有的热电偶而言，是一种结构简单、制作方便、造价低廉、使用性能优异、适应多种应用场合的热电偶设计方案。本专利技术提供了一种具有耐高温搪瓷保护层的热电偶，包括铠装热电偶和在所述铠装热电偶外表面的搪瓷保护层，所述搪瓷保护层包括如下重量百分比的搪瓷釉料：二氧化硅28％～62％、氧化铝0～13％、氧化钙0～12％、氧化硼0～16％、氧化钠0～17％。在本专利技术提供的具有耐高温搪瓷保护层的热电偶中，所述搪瓷保护层的厚度为15～650μm。在本专利技术提供的具有耐高温搪瓷保护层的热电偶中，所述搪瓷保护层的烧结温度为673～1473K。在本专利技术提供的具有耐高温搪瓷保护层的热电偶中，还包括至少一层保护结构。在本专利技术提供的具有耐高温搪瓷保护层的热电偶中，所述保护结构包括在所述搪瓷保护层的外表面的第一保护结构和/或在所述铠装热电偶和所述搪瓷保护层的之间的第二保护结构。在本专利技术提供的具有耐高温搪瓷保护层的热电偶中，所述铠装热电偶的直径不小于3mm。本专利技术设计的一种具有耐高温搪瓷保护层的热电偶，将高温搪瓷玻璃应用到铠装热电偶保护层设计，通过合理的成分和参数设计，解决了由于铠装热电偶直径小，表面应力大，搪瓷保护层的附着难度高，搪瓷易暴裂等生产工艺问题，利用搪瓷保护层出色的使用与防护性能，与现有的技术相比，取得了如下的效果：(1)耐酸、耐碱性高：通过对搪瓷成分(如SiO2)等合理的调整，可以得到对酸性环境或碱性环境耐受度高的保护层，延长铠装热电偶在酸性、碱性环境下的使用寿命；(2)耐高温、抗氧化：通过调整搪瓷的开始软化温度，搪瓷可以获取合适的耐高温性能，减少热电偶在使用过程中的氧化变性；(3)响应时间快：由于搪瓷玻璃成分出色的导热性能，搪瓷铠装热电偶响应时间可以达到1分钟以内；(4)精度准确：搪瓷保护层厚度薄，最高不超过650μm，对铠装热电偶的精度几乎没有影响；(5)外形美观，使用轻便。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图：图1所示为本专利技术一实施例提供的具有耐高温搪瓷保护层的热电偶的结构示意图；图2所示为本专利技术另一实施例提供的具有耐高温搪瓷保护层的热电偶的结构示意图；图中：1为铠装热电偶，2为搪瓷保护层，3为第一保护层，4为第二保护层。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的典型实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本专利技术实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本专利技术实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。本专利技术提供的具有耐高温搪瓷保护层的热电偶，包括铠装热电偶1和搪瓷保护层2，铠装热电偶的外部附着搪瓷保护层2，搪瓷保护层2釉料的主要成分的重量百分比为二氧化硅28％～62％，氧化铝0～13％，氧化钙0～12％，氧化硼0～16％，氧化钠0～17％，其它。进一步地，所述搪瓷保护层的厚度t为15～650μm，铠装热电偶1的直径D不小于3mm。具体地，在根据本专利技术的一实施例中，在铠装热电偶1的外表面仅包括搪瓷保护层2。在根据本专利技术的另一实施例中，在铠装热电偶和搪瓷保护层的外面包括第一保护结构3(如图1所示)，第一保护结构3可以包括一层保护层，也可以包括多层保护层，本专利技术对此并不限定。通过第一保护结构以使得工作过程中热电偶表面与金属溶液不粘润。本领域技术人员可以理解的是，第一保护结构可以由选自水基涂料保护层、醇基涂料保护层、油性涂料保护层、金属氧化物/氢氧化物保护层、电镀保护层等中的一种或多种保护层组成，本专利技术在此并不限定。在根据本专利技术的又一实施例中，在铠装热电偶和搪瓷保护层之间还包括第二保护结构，第二保护结构可以包括一层保护层，也可以包括多层保护层，本专利技术对此并不限定。通过第二保护结构改善搪瓷的粘附强度，提高热电偶的在待测介质中的耐冲刷性能。本领域技术人员可以理解的是，第二保护结构可以由选自水基涂料保护层、醇基涂料保护层、油性涂料保护层、金属氧化物/氢氧化物保护层、电镀保护层等中的一种或多种保护层组成，本专利技术在此并不限定。在本专利技术再一实施例中，在铠装热电偶和搪瓷保护层的外面包括第一保护结构3(如图2所示)，同时，在铠装热电偶和搪瓷保护层之间包括第二保护结构4。这里，第一保护结构和第二保护结构分别可以包括一层保护层或多层保护层，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有耐高温搪瓷保护层的热电偶，其特征在于，包括铠装热电偶和在所述铠装热电偶外表面的搪瓷保护层，所述搪瓷保护层包括如下重量百分比的搪瓷釉料：二氧化硅28％～62％、氧化铝0～13％、氧化钙0～12％、氧化硼0～16％、氧化钠0～17％。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有耐高温搪瓷保护层的热电偶，其特征在于，包括铠装热电偶和在所述铠装热电偶外表面的搪瓷保护层，所述搪瓷保护层包括如下重量百分比的搪瓷釉料：二氧化硅28％～62％、氧化铝0～13％、氧化钙0～12％、氧化硼0～16％、氧化钠0～17％。


2.根据权利要求1所述的具有耐高温搪瓷保护层的热电偶，其特征在于，所述搪瓷保护层的厚度为15～650μm。


3.根据权利要求1所述的具有耐高温搪瓷保护层的热电偶，其特征在于，所述搪瓷保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：许涛，王奇才，汤永波，
申请(专利权)人：派罗特克滁州新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34