专利名称：一种减弱耐火水泥副作用的消耗型热电偶的制作方法
技术领域：
本发明属于热电偶技术领域，特别提供了一种减弱耐火水泥副作用的消耗型快速热电偶。
背景技术：
消耗型快速热电偶是一种快速测量冶金熔体温度用的传感器，目前已在冶金行业应用多年。YB/T163标准对消耗型快速热电偶进行总结，并提出了指导意见。根据此意见， 消耗型热电偶由正极丝21、负极丝22、石英管23、正极补偿线24、负极补偿线25、补偿线支架沈、耐火泥头27、耐火水泥观、保护帽四、纸管30组成，如图5所示。测量待测熔体温度时，将该热电偶浸入到熔体中，正极丝21和负极丝22之间产生代表待测温度的热电势，并传送至专用测温仪表，由此仪表测量和计算得到待测温度。然而，图5所示热电偶对耐火水泥观的要求很高，而实际制作或使用时往往很难达到这一要求，使得热电偶的测量结果偏低，详细叙述如下。图5所示热电偶的一个显著特点是耐火水泥观充满在耐火泥头27中，使得正极偶丝21和负极偶丝22之间，以及正极补偿线M和负极补偿线25之间，都经由耐火水泥观而连接在一起。耐火水泥28的作用有两个一个是固定正极丝21、负极丝22，以免正极丝和正极补偿线之间、负极丝和负极补偿线之间断开；另一个保证正极丝21和正极补偿线M 的接点温度，以及负极丝22和负级补偿线25的接点温度都不超过允许值。由于热电偶对耐火水泥28的要求，因此耐火水泥28的组装比较特殊，首先，用水和耐火水泥干粉混合均勻得到流动状的耐火水泥；然后将流动状耐火水泥无缝地浇注到耐火泥头27中，以对正极丝21、负极丝22进行初步固定；最后将浇注了水泥的耐火泥头静置一段时间，以便水泥固化成型。从对耐火水泥28的功能要求和生产要求可以看出，耐火水泥必须具有绝缘电阻大、导热系数小、热膨胀系数小、质地均勻的特性，并且无气泡、干燥无水气。必须在耐火水泥的制作和填充时十分小心。目前耐火水泥主要有两大类，其一是以磷酸镁为主的酸性水泥，其二是以氧化铝为主要材料的中性水泥。前者容易受潮而降低绝缘性，使用前要干燥保存甚至进行烘烤，这样给应用增添了麻烦；后者因为添加了一些辅料，使得水泥在高温下绝缘性降低，在热电偶处形成漏电通道，从而减小了热电偶的热电势而使温度测量值偏低。为了更好地应用两种水泥，减弱水泥的副作用就成为一个需要解决的重要技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种减弱耐火水泥副作用的消耗型快速热电偶，通过结构的创新，使得，正极偶丝和负极偶丝，以及正极补偿线和负极补偿线之间主要不以耐火水泥连接在一起，而主要是以耐火泥头连接在一起，这样就尽可能地避免了水泥对热电性能的不利影响。
本发明如图1所示，包括耐火泥头1、补偿线支撑架2、正极补偿线3、负极补偿线 4、正极偶丝5、负极偶丝6、保护帽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、纸管15 ；石英管8呈U型，其U形内侧和耐火泥头1的一端靠在一起；补偿线支架2呈台阶轴形，其细端和耐火泥头的另一端配合连接在一起；正极偶丝5的一端和负极偶丝6的一端连接在一起，接点位于石英管8的U型顶点；正极补偿线3穿过补偿线支架2、耐火泥头1，和正极偶丝5的另一端连接在一起；负极补偿线4穿过补偿线支架2、耐火泥头1，和负极偶丝6的另一端连接在一起；耐火水泥一 10将石英管8、 负极偶丝6和耐火泥头1连接在一起；耐火水泥二 11将石英管8、正极偶丝5和耐火泥头 1连接在一起；耐火水泥三12将负极补偿线4和耐火泥头1连接在一起；耐火水泥四13将正极补偿线3和耐火泥头1连接在一起；耐火水泥五14将保护帽8和耐火泥头1连接在一起；纸管15和耐火泥头1配合连接在一起；耐火泥头1外形呈台阶轴形，两端细，中间粗，包括端面、圆柱面、沉孔33，环形槽、 方形通孔37，圆形通孔；第一环形槽31在第一端面30上，沿耐火泥头1的轴线方向；沉孔 33在第二端面32上，沿耐火泥头1的轴线方向；方形通孔37在第一圆柱面36上，沿垂直于耐火泥头1的轴线方向；方形通孔37与第一环形槽31及沉孔33都不连通；圆形通孔38、 39,40,41相互平行，且平行于耐火泥头的轴线方向；圆形通孔38、39、40、41和方形通孔37 连通；第一圆形通孔38和第三圆形通孔40同轴，第二圆形通孔39和第四圆形通孔41同轴；环形槽35位于端面34上，沿平行于耐火泥头1轴线方向；
图1是本发明的整体装配图，其中，耐火泥头1，补偿线支撑架2，正极补偿线3，负极补偿线4，正极偶丝5，负极偶丝6，保护帽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。图2是耐火泥头1的主视图。图3是耐火泥头1的A-A剖视图。图4是耐火泥头1的B-B剖视图，其中端面30、32、34、44，圆柱面36、42、43，沉孔 33，环形槽31,35,方形通孔37，圆形通孔38、39、40、41 ；图5是市面上现有热电偶的整体装配图，其中，正极丝21、负极丝22、石英管23、 正极补偿线24、负极补偿线25、补偿线支架洲、耐火泥头27、耐火水泥28、保护帽四、纸管 30。
具体实施例方式以制作WRe3/WRe25消耗型热电偶为例，来说明本发明的实施方式如下1.按图1准备好耐火泥头1、补偿线支撑架2、正极补偿线3、负极补偿线4、正极偶丝5、负极偶丝6、保护帽7、石英管8、纸管15 ；耐火泥头1按图2 4设计，使用刚玉材质， 耐火度1800度；正极偶丝5和负极偶丝6分别采用市售的WRe3和WRe25材质，直径0. Imm ； 正极补偿线3和负极补偿线4采用市售的针对WRe3/WRe25热电偶的补偿线；补偿线支架2、 保护帽7、石英管8、纸管15按图1定制。2.购买市售的耐火水泥，耐火度1800度；用水和耐火水泥干粉混合均勻得到流动状的耐火水泥；3.将正极偶丝5的一端和负极偶丝6的一端焊接在一起；4.将连接在一起的正极偶丝5和负极偶丝6沿接点轻轻分开并拉直；5.将拉直后的正极偶丝5和负极偶丝6穿过石英管8，使正极偶丝5和负极偶丝6 分别位于石英管8的两个平行管中，同时使正极偶丝5和负极偶丝6的公共接点位于石英管U型的最底端；6.使正极偶丝5和负极偶丝6固定在石英管管口的中央，用流动状耐火水泥涂在石英管8的两个管口上，直到水泥凝固将正极偶丝5和负极偶丝6固定在石英管上；7.将石英管8的两个平行管连同正极偶丝5、负极偶丝6同时穿过耐火泥头1的圆形通孔38和39，直到石英管8的U型内侧和耐火水泥1的端面30靠在一起，并且使正极偶丝5的另一端和负极偶丝6的另一端位于耐火泥头1的方形通孔37中；8.将正极补偿线3和负极补偿线4分别装入补偿线支撑架2中；9.将补偿线支架2装入到耐火泥头1中，使得正极补偿线3和负极补偿线4分别通过圆形通孔40和41，并伸出来到达方形通孔37中间；轻轻调整正极补偿线3和负极补偿线4使得它们分别和正极偶丝5、负极偶丝6有一小段重叠；10.使用压焊机分别将正极偶丝5压入到正极补偿线3中、将负极偶丝6压入到负极补偿线4中；11.将流动状的耐火水泥灌入到圆形通孔38、39、40、41的空隙中直到水泥凝固， 圆孔38、39、40、41中的水泥依次为耐火水泥二 11、耐火水泥一 10、耐火水泥四13、耐火水泥三12;12.将保护帽7安装在环形槽31中，灌入流动状水泥直到水泥凝固，凝固后水泥为耐火水泥五14 ；13.将纸管15套到耐火泥头1的圆柱面36上，推动纸管直到它嵌入到环形槽35 中不能再移动为止。
权利要求
1.一种减弱耐火水泥副作用的消耗型热电偶，其特征在于，包括耐火泥头(1)、补偿线支撑架(2)、正极补偿线(3)、负极补偿线(4)、正极偶丝(5)、负极偶丝(6)、保护帽(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)、纸管(1 ；石英管(8)呈U型，其U形内侧和耐火泥头(1)的一端靠在一起；补偿线支架( 呈台阶轴形，其细端和耐火泥头(1)的另一端配合连接在一起；正极偶丝(5) 的一端和负极偶丝(6)的一端连接在一起，接点位于石英管(8)的U型顶点；正极补偿线(3)穿过补偿线支架O)、耐火泥头(1)，和正极偶丝(5)的另一端连接在一起；负极补偿线(4)穿过补偿线支架O)、耐火泥头(1)，和负极偶丝(6)的另一端连接在一起；耐火水泥一 (10)将石英管(8)、负极偶丝(6)和耐火泥头(1)连接在一起；耐火水泥二(11)将石英管 (8)、正极偶丝(5)和耐火泥头(1)连接在一起；耐火水泥三(12)将负极补偿线(4)和耐火泥头⑴连接在一起；耐火水泥四(13)将正极补偿线(3)和耐火泥头(1)连接在一起；耐火水泥五(14)将保护帽(8)和耐火泥头(1)连接在一起；纸管(1 和耐火泥头(1)配合连接在一起。
2.如权利要求1所述的热电偶，其特征在于，所述的耐火泥头(1)外形呈台阶轴形，两端细，中间粗，包括端面、圆柱面、沉孔(33)、环形槽、方形通孔(37)、圆形通孔；第一环形槽 (31)在第一端面(30)上，沿耐火泥头(1)的轴线方向；沉孔(3 在第二端面(3 上，沿耐火泥头(1)的轴线方向；方形通孔(37)在第一圆柱面(36)上，沿垂直于耐火泥头(1)的轴线方向；方形通孔(37)与第一环形槽(31)及沉孔(33)都不连通；圆形通孔(38、39、40、41) 相互平行，且平行于耐火泥头(1)的轴线方向；圆形通孔(38、39、40、41)和方形通孔(37) 连通；第一圆形通孔(38)和第三圆形通孔GO)同轴，第二圆形通孔(39)和第四圆形通孔 (41)同轴；第二环形槽(35)位于端面(34)上，沿平行于耐火泥头(1)轴线方向。
全文摘要
一种减弱耐火水泥副作用的消耗型热电偶，属于热电偶技术领域。包括耐火泥头、补偿线支撑架、正极补偿线、负极补偿线、正极偶丝、负极偶丝、保护帽、石英管、耐火水泥、纸管；石英管呈U型，其U形内侧和耐火泥头的一端靠在一起；补偿线支架呈台阶轴形，其细端和耐火泥头的另一端配合连接在一起；正极偶丝的一端和负极偶丝的一端连接在一起；正极补偿线和正极偶丝的另一端连接在一起；负极补偿线和负极偶丝的另一端连接在一起；耐火水泥一将石英管、负极偶丝和耐火泥头连接在一起；耐火水泥五将保护帽和耐火泥头连接在一起；纸管和耐火泥头配合连接在一起；优点在于，能消除耐火水泥形成的漏电通道，提高温度测量准确度。
文档编号G01K7/02GK102169024SQ20101060606
公开日2011年8月31日 申请日期2010年12月15日 优先权日2010年12月15日
发明者于立业, 吴少波, 孙彦广, 张云贵, 郭艳鹏 申请人:冶金自动化研究设计院