一种快速响应测温热电偶的制作方法

文档序号:12446333阅读:279来源:国知局

本发明属于铸造设备技术领域,尤其是涉及一种可快速响应的测温热电偶。



背景技术:

热电偶是温度测量仪表中常用的测温元件,热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在可测量的热电动势。两种不同成份的均质导体为热电极,温度较高的一端为工作端,或称测量端、热端,温度较低的一端为自由端,或称参比端、冷端。根据热电动势与温度的函数关系,,在自由端温度在0℃时的条件下得到热电偶分度表,不同的热电偶具有不同的分度表。如果热电偶的工作端与参比端存有温差时,显示仪表会指示出热电偶产生的热电势所对应的温度值。热电偶的热电动热将随着测量端温度升高而增长,它的大小只与热电偶材料和两端的温度有关。

常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶我国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。常用热电偶型号热电偶分度号热电极材料使用温度(℃)为:

S 铂铑合金(铑含量10%)纯铂0-1600

R 铂铑合金(铑含量13%)纯铂0-1600

B 铂铑合金(铑含量30%)铂铑合金(铑含量6%)0-1800

K 镍铬镍硅0-1300

T 纯铜铜镍0-350

J 铁铜镍0-+500

N 镍铬硅镍硅0-+800

E 镍铬铜镍0-600。

工业测温用的热电偶,其基本构造包括热电偶丝材、绝缘管、保护管和接线盒等,热电偶丝在热端焊接形成测温结点,后端分别连接补偿端,热电偶丝装于绝缘材料填充的密封套管内,测量时,套管外端通常还设有保护管,将金属套管前段接触被测物体,被测物体的高于金属套管温度时,热量以被测物体—套管—绝缘材料(或空气)—测温结点的顺序传导,使测温结点达到与被测物体相同的温度,然后进行测量,该过程中,由于热量经过金属套管和绝缘材料(或空气)需要一定的时间,尤其是绝缘材料或空气的热导率很低,因此造成现有的铠装热电偶响应慢。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本发明提供了一种快速响应的测温热电偶。

本发明完整的技术方案包括:

一种快速响应测温热电偶,包括两根成分不同的热电偶丝,其特征在于,所述两根热电偶丝在热端通过金属接头连接,所述金属接头直接与被测目标体接触,所述金属接头所用材料为紫铜、或含有Si、Fe、Al、Ni、Cr中至少一种元素的合金。

一种快速响应测温热电偶,包括两根热电偶丝,所述两根热电偶丝所用材料分别为NiCr合金和NiSi合金,其特征在于,所述两根热电偶丝在热端通过金属接头连接,所述金属接头直接与被测目标体接触,所述金属接头所用材料为紫铜或纯镍或镍基合金。

一种快速响应测温热电偶,包括两根热电偶丝,所述两根热电偶丝所用材料分别为NiCrSi合金和NiSi合金,其特征在于,所述两根热电偶丝在热端通过金属接头连接,所述金属接头直接与被测目标体接触,所述金属接头所用材料为紫铜或纯镍或镍基合金。

一种快速响应测温热电偶,包括两根热电偶丝,所述两根热电偶丝所用材料分别为纯铜和CuNi合金,其特征在于,所述两根热电偶丝在热端通过金属接头连接,所述金属接头直接与被测目标体接触,所述金属接头所用材料为紫铜或铜合金或镍或镍合金。

一种快速响应测温热电偶,包括两根热电偶丝,所述两根热电偶丝所用材料分别为铁和CuNi合金,其特征在于,所述两根热电偶丝在热端通过金属接头连接,所述金属接头直接与被测目标体接触,所述金属接头所用材料为紫铜或铜合金或铁或铁合金。

一种快速响应测温热电偶,包括两根热电偶丝,所述两根热电偶丝所用材料分别为镍铬和铜镍合金,其特征在于,所述两根热电偶丝在热端通过金属接头连接,所述金属接头直接与被测目标体接触,所述金属接头所用材料为紫铜或铜合金或镍或镍合金。

优选的,上述的热电偶置于绝缘材料填充的套管内,所述的金属接头位于套管外。

优选的,金属接头与套管之间通过绝缘材料实现绝缘。

采用上述的热电偶测温的方法,将金属接头直接接触被测物体,热电偶丝后端连接补偿导线或直接连接显示装置。

本发明相对于现有技术的优点为:热电偶丝前段连接金属接头,金属接头直接接触被测物体,在测温时,金属接头即相当于热电偶的热端,热量通过被测物体—金属接头的顺序传导,实现了热电偶的快速响应,金属接头与除热电偶丝之外的热电偶部件绝缘,避免了干扰。

附图说明

图1为本发明的快速响应测温热电偶结构示意图。

图中:1-套管,2-绝缘材料,3-热电偶丝,4-绝缘垫,5-金属接头。

具体实施方式

以K型热电偶为例,结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

如图1所示,本发明公开的快速响应热电偶,包括两根热电偶丝3,两根热电偶丝3所用材料分别为NiCr合金和NiSi合金,热电偶丝3位于保护套管1内,套管1内填充有绝缘材料2,两根热电偶丝3在热端通过金属接头5连接,所述金属接头采用紫铜或纯镍或镍基合金制成,金属接头5和套管1之间有绝缘垫4,在测温时,如对铝合金低压铸造的模具进行测温,金属接头5直接插入模具的测温孔中与模具壁接触,测温时热量通过模具壁直接传导到金属接头,此时金属接头与模具壁的接触点即相当于热电偶的热端或测温结点,由此实现了热电偶的快速响应,金属接头与除热电偶丝之外的热电偶部件绝缘,避免了干扰。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

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