一种用于贵金属电极防护的套管式标准热电偶制造技术

本发明专利技术提供一种用于贵金属电极防护的套管式标准热电偶，包括：长条状且长度一致的第一电极和第二电极；第一电极和第二电极的第一端连接作为测量端，第一电极和第二电极的第二端作为参考端；测量端的第一电极和第二电极分别设置在双孔陶瓷管的两个管腔内；参考端的第一电极和第二电极依次套设至少一层绝缘管和热缩管，并整体包裹在单侧封闭的不锈钢套管内；测量端与参考端之间的第一电极和第二电极分别设置在双孔绝缘管的两个管腔内；不锈钢套管开口端与双孔绝缘管通过密封胶圈密封连接；双孔陶瓷管设置在单侧封闭的石英保护套管内，石英保护套管近封闭端一侧设有喷砂打毛区。隔绝电极与环境，防止电极污染，保证标准热电偶电极的均匀性，提升测量精度。提升测量精度。提升测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于贵金属电极防护的套管式标准热电偶


[0001]本专利技术涉及热电偶
，尤其涉及一种用于贵金属电极防护的套管式标准热电偶。

技术介绍

[0002]热电偶是一种用于检测温度的传感器，广泛应用于工业生产过程中温度的测量与监控。随着测温技术的发展，热电偶测温领域及适用温度上下限已经逐步进入更加极端的环境条件，高精度测量需求也明显的提升，为了适应这种实际需求，热电偶结构设计日趋多样化。目前中国在高精度标准热电偶的结构设计中采用的是丝材裸露的设计，将正负电极材料分别放置在双孔绝缘瓷管中，一端进行焊接，另一端与电测设备连接。热电偶所产生的热电势来源于整支热电偶，因此保证电极的纯度和均匀性是影响标准热电偶测量精度、保持长期测量准确度及使用耐久性的重要前提条件。但在实际使用中，这类标准热电偶裸露式结构设计，频繁出现因电极污染发生的淬断及缩径现象，导致热电势测量值变化，热电偶测量精度与准确度严重降低；同时，电极长期在裸露状态下使用，表面出现不可逆的损伤，导致电极发生缩径、断裂等情况。经大量数据分析发现，发生电极断裂的位置通常为电极表面附着污染物质最严重的位置。
[0003]特别是在标准测量体系下，通常采用纯度较高的贵金属电极的标准热点偶进行检测，相应的贵金属一般采用金(Au)、银(Ag)，以及包括钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)、铂(Pt)的铂族金属。传统全裸露测量的方式，受环境气液组分侵蚀会导致标准热电偶电极表面的贵金属纯度下降。同时，测量过程中不同环境温度间切换也会导致标准热电偶电极的应力变化，使得标准热电偶电极表面产生损伤，极大的影响了标准热电偶电极的均匀性，有标准测量体系下对检测精度的要求较高，标准热电偶电极均匀性的变化会导致精度偏差。
[0004]高精度贵金属热电偶需求量和使用量逐年提升，在复杂应用场景下，对比铂族金属和其他贵金属的消耗量较大，使得高精度贵金属原材料日益匮乏，进而依赖进口，极大的增加了生产成本。
[0005]因此，亟需一种在保证标准热电偶测量精度和准确度的前提下，同时实现电极污染防护的热电偶。

技术实现思路

[0006]鉴于此，本专利技术实施例提供了一种用于贵金属电极防护的套管式标准热电偶，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷，解决标准热电偶在不同测量环境中，由于环境侵蚀以及温度环境变化产生的应力变化导致标准热电偶电极均匀性变化，从而出现测量精度、准确度降低的问题。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]本专利技术提供一种用于贵金属电极防护的套管式标准热电偶，至少包括：
[0009]长条状且长度一致的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极为不同材质导体；所述第一电极和所述第二电极的第一端连接作为测量端，所述第一电极和所述第二电极的第二端作为参考端，所述第一电极和所述第二电极的第二端分别通过导线连接二次仪表，以形成闭合回路；
[0010]所述测量端的第一电极和第二电极分别设置在双孔陶瓷管的两个管腔内；所述参考端的第一电极和第二电极依次套设至少一层绝缘管和一层热缩管，并整体包裹在单侧封闭的不锈钢套管内；所述测量端与所述参考端之间的所述第一电极和所述第二电极分别设置在双孔绝缘管的两个管腔内；所述不锈钢套管开口端与所述双孔绝缘管通过密封胶圈密封连接；
[0011]所述双孔陶瓷管的设置在单侧封闭的石英保护套管内，所述石英保护套管靠近封闭端一侧设有喷砂打毛区。
[0012]在一些实施例中，所述第一电极和所述第二电极外侧的所述双孔陶瓷管与所述双孔绝缘管的连接处设置手柄，所述手柄包括手柄主体与手柄后盖，所述手柄主体固定连接所述石英保护套管和所述双孔陶瓷管，所述手柄后盖固定连接所述双孔绝缘管，所述手柄主体与所述手柄后盖活动连接。
[0013]在一些实施例中，所述手柄后盖处设有防弯折弹簧，并套设在所述双孔绝缘管外部。
[0014]在一些实施例中，所述双孔陶瓷管与所述手柄主体连接处通过聚四氟垫片填充间隙并固定。
[0015]在一些实施例中，所述手柄与所述石英保护套管之间通过锁紧盖和锁紧套连接。
[0016]在一些实施例中，所述双孔陶瓷管和所述双孔绝缘管连接之间，所述双孔陶瓷管内引出的所述第一电极和所述第二电极穿过压线芯，并通过压线片固定；其中，所述引出的所述第一电极和所述第二电极与压线芯之间套设绝缘套。
[0017]在一些实施例中，所述不锈钢套管与所述双孔绝缘管之间采用锁紧螺栓和锁紧螺母连接，所述锁紧螺栓和所述锁紧螺母之间设有所述密封胶圈。
[0018]在一些实施例中，所述石英保护套管长度设置为(700～800)毫米，管壁厚度小于2毫米。
[0019]在一些实施例中，所述喷砂打毛区距离所述石英保护套管的封闭端一侧(20～30)毫米，所述喷砂打毛区的喷砂深度小于0.1毫米，喷砂长度设置为(500～600)毫米。
[0020]在一些实施例中，所述导线为纯铜导线，所述纯铜导线设置为双绞，绞接间距为(10～20)毫米。
[0021]本专利技术的有益效果至少是：
[0022]本专利技术提供一种用于贵金属电极防护的套管式标准热电偶，通过将第一电极和第二电极分别设置在双孔陶瓷管内，能够避免由于温度变化导致第一电极和第二电极表面机械应力发生变化导致标准热电偶电极表面不可逆的损伤或者断裂。同时，在所述双孔陶瓷管外部套设石英保护套管，避免了标准热电偶电极直接裸露在外部环境中，防止贵金属制成的标准热电偶由于外界环境侵蚀和污染导致的电极纯度变化。从而，保证标准热电偶电极的均匀性不受环境影响，提升了标准热电偶的测量精度、准确度和耐久度。进一步地，在所述石英保护套管靠近封闭端一侧设有喷砂打毛区，有效避免所述石英保护套管在热电偶
高温测量中产生的光导管效应，使得热电偶在测温工作时与被测对象保持最大化的热平衡。
[0023]进一步地，在第一电极和第二电极外套设至少一层绝缘管，在绝缘的同时，所述绝缘管具备一定硬度保护电极不易弯曲，进一步的消除电极应力对热电偶测量结果的影响，保证热电偶的测量精度与准确度。
[0024]更进一步地，通过控制石英套管的长度、厚度以及喷砂打毛区的设置位置、喷砂深度和长度，能有效降低热传递过程中光辐射的吸收率及反射率导致的传热不均匀影响，确保测量精度。
[0025]本专利技术的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本专利技术的实践而获知。本专利技术的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
[0026]本领域技术人员将会理解的是，能够用本专利技术实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本专利技术能够实现的上述和其他目的。
附图说明
[0027]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于贵金属电极防护的套管式标准热电偶，其特征在于，至少包括：长条状且长度一致的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极为不同材质导体；所述第一电极和所述第二电极的第一端连接作为测量端，所述第一电极和所述第二电极的第二端作为参考端，所述第一电极和所述第二电极的第二端分别通过导线连接二次仪表，以形成闭合回路；所述测量端的第一电极和第二电极分别设置在双孔陶瓷管的两个管腔内；所述参考端的第一电极和第二电极依次套设至少一层绝缘管和一层热缩管，并整体包裹在单侧封闭的不锈钢套管内；所述测量端与所述参考端之间的所述第一电极和所述第二电极分别设置在双孔绝缘管的两个管腔内；所述不锈钢套管开口端与所述双孔绝缘管通过密封胶圈密封连接；所述双孔陶瓷管的设置在单侧封闭的石英保护套管内，所述石英保护套管靠近封闭端一侧设有喷砂打毛区。2.根据权利要求1所述的用于贵金属电极防护的套管式标准热电偶，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极外侧的所述双孔陶瓷管与所述双孔绝缘管的连接处设置手柄，所述手柄包括手柄主体与手柄后盖，所述手柄主体固定连接所述石英保护套管和所述双孔陶瓷管，所述手柄后盖固定连接所述双孔绝缘管，所述手柄主体与所述手柄后盖活动连接。3.根据权利要求2所述的用于贵金属电极防护的套管式标准热电偶，其特征在于，所述手柄后盖处设有防弯折弹簧，并套设在所述双孔绝缘管外部。4.根据权利要求1所述的用...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑玮，汤磊，向明东，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：