一种用于测量浮法玻璃熔窑中锡槽温度的热电偶装置的制作方法

本实用新型涉及一种热电偶装置，尤其是一种用于浮法玻璃熔窑中锡槽温度的热电偶装置。

背景技术：

在浮法玻璃熔窑中，浮法玻璃锡槽具有复杂结构的气封空间，即由玻璃熔液、锡液和保护气体三相构成，其中保护气体通常使用N2和H2，温度可达1100℃。为了防止熔融玻璃液被污染，用于锡槽测温的热电偶保护套管材质和结构的设计开发一直是玻璃行业测温的难题。

目前普遍采用红外线测温仪进行测温，但其具有以下不足：1、仅能测量表面温度，不方便测量物体内部和存在障碍物时的温度，锡槽壁由耐火材料、钢筋和石墨内衬等构成，壁厚约300mm对于测温影响很大；2、受环境干扰多，例如环境温度，空气中灰尘，光线等均会导致测量数值不准确；3、测温仪要垂直对准被测物体表面，在任何情况下，角度都不能超过30℃。

技术实现要素：

本实用新型针对以上问题的提出了一种用于测量浮法玻璃熔窑中锡槽温度的热电偶装置，该装置具有能够抵抗熔窑中各种气体腐蚀，且结构简单测温精确等优点。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种用于测量浮法玻璃熔窑中锡槽温度的热电偶装置，包括：用于进行温度测量的铠装热电偶、内部置有接线座用于将所述铠装热电偶测得的温度输出的接线盒以及与所述接线盒连接的支撑管，所述铠装热电偶置于所述支撑管中，所述支撑管下端还连接有由石墨制成的热电偶保护套和置于所述支撑管和所述热电偶保护套之间的隔热块，所述热电偶保护套上具有容纳腔，所述铠装热电偶的测温端从所述支撑管的下端口伸出后穿过所述隔热块并置于所述容纳腔中；

进一步地，所述热电偶保护套为圆柱体，所述隔热块为圆柱体，所述容纳腔为在所述热电偶保护套的侧面上沿其径向方向水平加工的盲孔，所述铠装热电偶包括垂直部、第一弯折部、第一连接部、第二弯折部和测温部，所述垂直部置于支撑管中，所述第一弯折部两端分别与所述垂直部和第一连接部连接，所述第一弯折部和所述第一连接部置于所述隔热块中，所述第二弯折部连接所述第一连接部和所述测温部，所述测温部置于所述容纳腔中；

进一步地，所述支撑管上还具有热电偶固定装置，所述支撑管的上部具有外螺纹，所述热电偶固定装置包括螺纹连接在所述支撑管上的法兰调节套、与所述法兰调节套为一体结构的连接盘以及与所述连接盘连接的法兰盘；

进一步地，所述法兰盘下端还置有高温垫圈，所述高温垫圈的材质为硅酸铝棉；

进一步地，所述热电偶固定装置还包括置于所述法兰调节套上端的至少一个第一锁紧螺母；

进一步地，所述支撑管与所述接线盒螺纹连接，所述支撑管与所述接线盒连接处还置有至少一个第二锁紧螺母；

进一步地，所述隔热块材质为硅酸铝棉；

进一步地，所述支撑管的上还具有挡环；

进一步地，所述挡环上还安装有振动型耐火砖；

进一步地，所述接线盒上还具有吊耳。

与现有技术比较，本实用新型所述的用于测量浮法玻璃熔窑中锡槽温度的热电偶装置具有以下优点：1、该热电偶装置具有石墨构成的保护套，石墨在高温下也不与锡液和玻璃液相互浸润，避免了玻璃溶液被污染，同时石墨具有良好的导热和导电性能，可以保证测温的快速与准确性能；2、石墨保护套与支撑管之间采用硅酸铝棉进行隔离，可以减少通过保护套传递到支撑管上的热量，保证了热电偶测温端测得温度的精度；3、石墨保护套为圆柱体，圆柱体的端面具有较大的受热面积，保证保护套的温度与玻璃熔窑内温度一致，保护套的热电偶容纳腔为在圆柱体的侧面上加工，热电偶装置的铠装热电偶进行多段弯曲形成曲棍球杆型结构，并且铠装热电偶的测温端水平置于保护套的容纳腔，热电偶的测温端与保护套具有更大的接触面积加快了热响应时间；4、容纳腔为在石墨结构的保护套侧壁上加工，即容纳腔的加工方向与石墨的片层结构同向，可以降低在石墨上的加工难度；5、采用硅酸铝棉作为隔热块具有良好的耐腐蚀和隔热性能；6、支撑管上具有外螺纹，热电偶固定装置可以在支撑管上进行位置调节，可以方便地调节和校正热电偶装置插入锡槽的深度。

附图说明

图1为本发明的热电偶装置的结构图；

图2为铠装热电偶的结构图；

图3为接线盒的结构图；

图4为接线座的连接图；

图5为法兰盘结构图。

图中：1、铠装热电偶，11、垂直部，12、第一弯折部，13、第一连接部，14、第二弯折部，15、测温部；

2、接线盒，21、接线座，22、吊耳；

3、支撑管，31、热电偶固定装置，311、法兰调节套，312、连接盘，313、法兰盘，314、第一锁紧螺母，315、第二锁紧螺母，316、挡环,317、保护套固定盘；

4、热电偶保护套，41、容纳腔；

5隔热块；

6、高温垫圈；

7、振动型耐火砖。

具体实施方式

如图1、图2和图4所示，本发明的一种用于测量浮法玻璃熔窑中锡槽温度的热电偶装置，包括：用于进行温度测量的铠装热电偶1、内部置有接线座21用于将铠装热电偶1测得的温度输出的接线盒2以及与接线盒2连接的支撑管3，铠装热电偶1置于所述支撑管3中，如图4所示铠装热电偶的两根偶丝与接线座21电连接(图中示出一组铠装热电偶)，支撑管3下端还连接有由石墨制成的热电偶保护套4和置于支撑管3和热电偶保护套4之间的隔热块5，热电偶保护套4上具有容纳腔41，铠装热电偶1的测温端从支撑管3的下端口伸出后穿过隔热块5并置于容纳腔41中。具体地，支撑管3下端具有用于固定热电偶保护套4的保护套固定盘317，保护套固定盘317可以是与支撑管3一体加工的或焊接在支撑管3下端的圆环盘状结构，隔热块5和热电偶保护管4通过多个螺栓固定在保护管固定盘317上，进一步地，为了减少通过螺栓将热量传递到热电偶的保护套固定盘上，螺栓与固定盘之间可以置有隔热套和隔热垫等结构。铠装热电偶1的测温端从支撑管3的下端口伸出后穿过隔热块5并置于热电偶保护套4中盲孔结构的容纳腔41中。在使用过程中，该热电偶悬挂在玻璃熔炉中锡液的上方，石墨保护套与锡液距离一定距离，由于石墨保护套成圆盘状结构，具有较大的受热面积，可以将锡液的热量迅速的传递到热电偶的测温端以便于测量熔炉的温度，由于石墨的化学性质不活泼，其在高温下也不会与玻璃熔窑中的玻璃溶液和锡液蒸汽和保护气体相互浸润，既消除了使用普通热电偶用于测量玻璃熔窑中温度时容易被腐蚀而导致热电偶损坏的问题，也避免了玻璃溶液及锡液因热电偶被腐蚀而被污染的问题。同时由于石墨具有良好的导热和导电性能，可以迅速的将温度传递到热电偶的测温端。

热电偶保护套4为圆柱体，隔热块5为圆柱体。热电偶保护套4上的容纳腔41可以为沿其轴向方向加工的盲孔结构，铠装热电偶1的测温端直接垂直的插入容纳腔41中，但是这种结构可能会由于插入铠装热电偶的测温端插入的深度太小而造成测温精度不高或热响应时间长。同时为了保证测温端与容纳腔能够接触紧密，容纳腔的需要较高的加工精度。

优选地，容纳腔41为在所述热电偶保护套4的侧面上沿其径向方向水平加工的盲孔，由于石墨是碳的同位素，具有片层结构，而容纳腔41沿热电偶保护套4的径向方向加工，即使得容纳腔沿着石墨的片层方向加工，可以降低加工难度，减少加工成本，保证加工精度。铠装热电偶1进行弯折而形成垂直部11、第一弯折部12、第一连接部13、第二弯折部14和测温部15，垂直部11置于支撑管3中且其上端与接线盒2内的接线座21电连接，垂直部11下端弯折形成第一弯折部12，第一弯折部12另一端和第一连接部13连接，第一弯折部12和第一连接部13置于隔热块5中，第一连接部13另一端弯折形成第二弯折部14，第二弯折部14另一端为测温部15，测温部15水平的置于容纳腔41中，其内置有用于进行温度测量的测温元件可以测量热电偶保护套4中的温度进而获得玻璃熔窑中锡槽的温度。由于热电偶保护套4为圆柱体，其具有较大的端面，能够接收到较多的热量，容纳腔41沿热电偶保护套4的径向方向加工，可以使得热电偶保护套4在厚度较小的情况下具有较深的容纳腔41，增加铠装热电偶1测温端与容纳腔41的接触面积提高响应时间，同时容纳腔41的位置可以与热电偶保护套4的下端面(感温面)较近，进一步提高响应时间和测温精度。铠装热电偶1在第二弯折部14弯折过程中存在一定的残余应力，在其进行温度测量时，第二弯折部14的残余应力释放可以使得第二弯折部14两端进行一定的回弹，测温端15在回弹作用下可以紧密的与容纳腔41壁面接触以保证测温的准确性，由于第二弯折14部处具有回弹力，可以降低容纳腔41的加工精度而使测温端15与容纳腔41具有较好的接触效果。

进一步地，如图1和图5所示，支撑管3的上部具有外螺纹，支撑管3上还具有热电偶固定装置31，热电偶固定装置31包括螺纹连接在所述支撑管3上的法兰调节套311、与所述法兰调节套311为一体结构的连接盘312以及与所述连接盘312连接的法兰盘313。法兰调节套311内具有内螺纹结构用于与支撑管1外壁上的外螺纹连接，连接盘312可以是与法兰调节套311一体加工的结构，也可以是焊接在一起的结构(图中为焊接结构)。连接盘312通过螺栓与法兰盘313连接在一起，转动法兰调节套311可以调节法兰盘313固定在支撑管3上的位置，法兰盘313用与玻璃熔窑固定连接，在本实施例中，如图5所示，法兰盘313为方形结构，通过调节法兰调节套311可以方便的改变热电偶保护套4的下端面(感温面)距离锡槽的距离以适应不同的测温需求。为了增加热电偶固定装置31与支撑管3的连接牢固性能，在法兰调节套311的上端还具有至少一个第一锁紧螺母314。在法兰盘313下端还具有高温垫圈，高温垫圈由硅酸铝棉制成，可以减少从热电偶与熔炉之间缝隙的热量的散失，同时也可以降低通过熔炉壁传递到热电偶上的热量。

进一步地，为了便于支撑管3与接线盒2的连接以及更换铠装热电偶1，支撑管3与接线盒2采用螺纹连接，在支撑管3与接线盒2连接处还置有至少一个第二锁紧螺母315以增强其连接性能。

进一步地，所述隔热块5材质为硅酸铝棉，硅酸铝棉具有较强的耐腐蚀、隔热及抗高温性能，即可以降低热电偶保护套4传递到支撑管3上的热量，也减少铠装热电偶1中的热量散失。

进一步地，所述支撑管3的上还具有挡环316，在挡环316上置于多块振动型耐火砖7，通过挡环和耐火砖可以将熔炉上的热电偶探测口封住，避免过多的热量从该探测口中溢出。

进一步地，如图3所示，在接线盒2上还具有吊耳22，吊耳22可以用于对热电偶进行移动，方便热电偶的安装和使用。

本发明中热电偶装置中铠装热电偶为铠装K偶，其外端的铠装材质为铬镍铁合金(Inconel600)，支撑管、第一锁紧螺母、第二锁紧螺母以及热电偶固定装置均采用奥氏体铬镍不锈钢(310S不锈钢)。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。