专利名称：防潮快速测温热电偶的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量金属熔体温度的热电偶，特别是防潮快速测量金属熔体温度的热电偶。
目前，在冶金与铸造行业，广泛使用一次性快速测量金属熔体温度热电偶，它采用配套的测温枪，两端分别与二次测温仪表及热电偶连接，迅速插入金属熔体测得温度。测温范围为0～2000℃，产品是按照国家专业标准制造的(ZBN05015－89)，其构造如附
图1所示，由测温元件偶丝1、工作端2、参考端3、补偿导线4、以及辅助元件石英管5、塑料支架6、耐火座7、铝制防护帽8、耐高温水泥9、纸制保护管10等组成。
偶丝1是测温的最主要元件，它分为等长的两段，其成分含量不同，工作端2是两段偶丝的连接点；参考端3是两个连接点，即两段偶丝除对接构成工作端之外的另两端，它们分别与补偿导线4连接，补偿导线4是两条纯铜或铜镍合金裸扁导线，其作用是将两段偶丝在测温受热时所产生的热电势向测温仪表传送，同时铜导线将修正参考端温度，有补偿作用，故称为补偿导线；石英管5是用以保护偶丝1的；塑料支架6的作用是固定补偿导线位置及与测温枪配套相连的插件；耐火座7是热电偶安装的骨架，保护参考端在测温时不接触金属熔体；铝制防护帽8的作用是保护石英管；耐高温水泥9使热电偶内各元件固化成一体，与耐火座7共同完成保护参考端3在测温时不接触金属熔体；纸制保护管10起保护补偿导线4、固定塑料支架6及与耐火座7相接的作用。装配制做完成之后自然干燥24小时，再装入干燥箱干燥24小时，取出后按要求检测合格成为产品。
这种目前被广泛使用的产品存在一个主要的问题，即连接两参考端的偶丝1和补偿导线4都有一段被浇注在耐火高温水泥里面，该水泥成份中含有磷酸镁等，易吸潮，大气中的潮气与水泥接触而使热电偶受潮。随保管、运输、贮存条件和贮存期限的不同，受潮程度不同。受潮的热电偶由于埋入水泥中两参考端绝缘电阻变小甚至为零，致使测温的准确程度降低，甚至测不出数。为了防止受潮，热电偶的保管、运输、贮存非常麻烦和困难，而产品仍经常不可避免地因不同程度的受潮而出现质量问题，使测温不能满足冶金、铸造生产的要求。例如炼钢过程中的测温，由于该热电偶是一次性使用的，测一炉钢要使用数支，所以全国的消耗量很大，目前市价每支在4～5元左右，一旦因受潮报废一批，经济损失较大。为了避免给用方生产上造成经济损失，国家标准中特别规定产品在使用前的绝缘电阻不得低于5μΩ。若勉强使用，测温不准，对冶金企业的生产，如炼钢或铸造，所造成生产失误的经济损失则更大。
另外，还存在一个问题，即在产品的制作过程中，根据国家标准规定的工作端2要保证在石英管5的顶部中心，且工作端2的高度要在高温水泥9平面以上12毫米，石英管5必须垂直于耐高温水泥9的平面。但由于手工操作难以实现，因此影响了热电偶的综合质量。在其制作工艺中，石英管无高度、垂直度定位装置，补偿导线被塑料支架6固定住，偶丝1与工作端2无二次调整位置的方便。
本实用新型的目的在于解决上述热电偶的防潮问题，以保证热电偶的测温准确度高，满足冶金工业测量金属熔体温度的需要；同时解决热电偶保管运输与贮存防潮的困难，避免热电偶受潮测温失误所造成的经济损失；并且在制作过程中也解决了工作端高度及石英管垂直定位的问题。
本实用新型的具体内容如下去掉现有技术热电偶的辅助元件塑料支架6，参照附图2，代之一新设计的塑料密封定位管11，去掉纸制保护管10，改用塑料制保护管12，从而杜绝了因小纸管受潮对绝缘的影响，设计出新的一代产品，即防潮快速测量金属熔体温度热电偶。其构造如附图2所示。该热电偶包括测温元件偶丝1、工作端2、参考端3、补偿导线4，以及辅助元件石英管5、耐火座7、铝制保护帽8、耐高温水泥9、塑料密封定位管11、塑料保护管12等。其中塑料密封定位管11的构造如附图3所示。它由参考端的保护管13、与耐火座7相配套的内套短管14、托盘15、补偿导线4的导槽定位管16所组成。而参考端保护管13、内套短管14、托盘15、补偿导线导槽定位管16是一个注塑整体——塑料密封定位管11。参考端保护管13分别与石英管5的两端相套接，保护管的顶径尺寸与石英管的外径尺寸相等，石英管两端紧插入保护管中，内套短管14紧插入耐火座7中，托盘15与耐火座7靠紧配合。导槽定位管16两侧附有不同长度的导槽，其下端有小孔，补偿导线4分别从导槽下端小孔穿入，经导槽上端从托盘15的下端的导槽出口再穿入参考端保护管13之中并露出顶端。在与参考端焊接后，分别将补偿导线退下，使石英管5的两端靠紧配合插入参考端保护管13中。使偶丝1、工作端2、参考端3、补偿导线4密封定位于石英管5和参考端保护管13之中。
本实用新型具有明显的优点。偶丝1、工作端2、参考端3、补偿导线4都密封于石英管5和参考端保护管13之中，脱离了与耐高温水泥的接触，防潮问题得到解决。同时，工作端2的高度、石英管5的垂直度也得到解决。从而绝缘获得保证，热电偶精确度和测成率提高，免除了因易受潮使测温失误而给生产造成的损失，满足了冶金企业测量金属熔体温度的需要。另外，大大减少了贮存、保管中的麻烦，可以长期存放。偶丝1与补偿导线4相连并在光滑的石英管与参考端保护管之内，在制作过程中二次调整工作端及定位于石英管5的顶部中心顺畅方便。
附图1为现有技术热电偶的结构图。图中1为偶丝，2为工作端，3为参考端，4为补偿导线，5为石英管，6为塑料支架，7为耐火座，8为铝制防护帽、9为高温水泥，10为纸制保护管。
附图2为防潮快速测量金属熔体温度热电偶的结构图，即防潮快速测温热电偶。图中1为偶丝，2为工作端，3为参考端，4为补偿导线，5为石英管，11为塑料密封定位管，7为耐火座，8为铝制防护帽，9为耐高温水泥，12为塑料制保护管。
附图3为塑料密封定位管11的结构图。图中13为参考端保护管，14为与耐火座7相配套的内套短管，15为与耐火座7配套的托盘，16为补偿导线4的导槽定位管。13、14、15、16为一个采用高压聚乙烯材料制造的注塑整体，即塑料密封定位管11。
实施例采用如附图2所示的防潮快速测温热电偶进行现场实际测试。将本热电偶浸于水中使其人为受潮20分钟，用500伏兆欧绝缘仪电测试数分钟，其绝缘电阻仍大于30MΩ以上。将本热电偶置于极潮湿的环境中数月之后，绝缘电阻基本无变化。而现有技术的热电偶在阴雨天或大气湿度增加时，2～5天后其绝缘电阻即由无限大降至0～2MΩ，造成失效，无法使用。所以，部分生产厂每逢阴雨天气时就停止生产制造，或在成品库中加温去潮，以防造成损失。
对经受潮的防潮快速测温热电偶于1991年3月12日在济钢总厂炼钢厂试测使用，效果极佳，各项指标均符合技术标准。部分测温纪录如下炼钢炉号实测温度3＃1730℃3＃1738℃3＃1750℃3＃1691℃2＃1721℃2＃1696℃2＃1682℃1＃1994℃可见本实用新型的热电偶解决了防潮问题，测温准确度高，可以满足冶金工业测量金属熔体温度的需要。
权利要求1.一种用于测量金属熔体温度的热电偶，特别是防潮快速测量金属熔体温度的热电偶，它包括测温元件偶丝1、工作端2、参考端3、补偿导线4以及辅助元件石英管5、耐火座7、铝制保护帽8、耐高温水泥9、塑料保护管12等，其特征在于它具有与耐火座7配合的辅助元件塑料密封定位管11。
2.根据权利要求1所述的热电偶，其特征在于所述的塑料密封定位管11包括参考端的保护管13、与耐火座7相配套的内套短管14、托盘15、补偿导线4的导槽定位管16，它们经注塑为一个整体。
3.根据权利要求1所述的热电偶，其特征在于所述的塑料密封定位管11的参考端保护管13的顶径尺寸与石英管5的外径尺寸相等，石英管5的两端紧插入参考端保护管13之中，短管14紧插入耐火座7之中，托盘15与耐火座7靠紧配合。
4.根据权利要求1所述的热电偶，其特征在于所述的塑料密封定位管11的导槽定位管16的两侧有导槽，补偿导线4分别从导槽下端小孔穿入，经导槽上端再穿入参考端保护管13之中，使补偿导线4、参考端3、偶丝1、工作端2密封定位于石英管5和参考端保护管13之中。
专利摘要一种测量金属熔体温度的热电偶，特别是防潮快速测量金属熔体温度的热电偶，它包括测温元件偶丝1、工作端2、参考端3、补偿导线4以及辅助元件，其特征在于它具有注塑为一个整体的、与耐火座7配合的辅助元件塑料密封定位管11，该定位管解决了热电偶的防潮问题，内部绝缘得到保证，热电偶测温准确、稳定且精度高，便于保管、运输和贮存，避免了在大气潮湿的环境下因受潮而使热电偶绝缘性能变差所造成的测温不准，同时不再因存放期过长而造成损失。
文档编号G01K7/06GK2100616SQ91226100
公开日1992年4月1日 申请日期1991年10月9日 优先权日1991年10月9日
发明者许守杰, 刘文焕 申请人:济南钢铁总厂测温仪器厂