一种高温热电偶检定炉用加热体的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高温热电偶检定炉用加热体，属于高温热电偶检定或校准领域。
【背景技术】
[0002]目前，高温热电偶检定炉用于热电偶的检定或校准，加热体是整个热电偶检定炉设计的关键。热电偶检定炉的加热体一般有电阻丝或硅钼复合材料。电阻丝一般以缠绕方式绕在陶瓷管上，给电阻丝通电后电阻丝发热达到加热的目的，在陶瓷管中间形成均匀温场。根据加热丝材料的不同加热的温度不同，镍铬丝加热温度上限1200°C，铂铑丝加热温度上限1600°C ;硅钼复合材料加工成U型棒，一组(一般8?10个)U型棒间隔排列，再用导线串联，通电后达到加热目的，在U型区域中形成均匀温场。一般硅钼复合材料加热温度上限1600°C。以上两种热电偶检定炉用加热体由于材料本身耐温有限，因此不能用于高温(1600°C?3000°C )热电偶检定炉的加热。目前，用于1600°C以上并达到3000°C的加热体材料只有石墨，在福射温度计检定炉中使用较多。福射温度计检定炉中的石墨加热体有棒型和环型。棒形加热体是将一组(一般6?8个)石墨棒均布在圆周上，并用导线串联，通电后达到加热目的，并产生均匀温场；环形加热体是将一组(一般15?20个)石墨环叠加，电流依次通过每个石墨环达到加热目的，并产生均匀温场。但是，辐射温度计检定炉对温场要求低，因此上面两种石墨加热体产生的温场指标达不到热电偶检定的要求，而且这两中石墨加热体的设计部件较多，安装不方便。另外，环形加热体由于自身热膨胀易损坏。鉴于以上加热体的不足，需要设计一种更好的高温热电偶检定炉用加热体。
[0003]本发明提出一种高温热电偶检定炉用加热体，加热体采用纯度高于99.99%的石墨加工，加热体两端电极采用紫铜加工，加热体设计成管状，产生均匀稳定的温场，为了减小能耗，加热管管壁厚度进行了阶段设计，为了减小热膨胀引起的损坏，加热管两端增加了缓冲环。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了解决现有热电偶检定炉用加热体设计上存在的不足，提出一种高温热电偶检定炉用加热体。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
[0006]本发明的一种高温热电偶检定炉用加热体，固定于高温热电偶检定炉的内壁上，并与高温热电偶检定炉的温度控制系统连接；其特征在于:所述加热体的材质为纯度高于99.99%的石墨；所述加热体包括:石墨加热管(1)、石墨缓冲环(2)、石墨电极套(3)和紫铜电极⑷。
[0007]石墨加热管⑴的两端分别连接I个石墨缓冲环⑵，2个石墨电极套(3)套分别在石墨缓冲环(2)上，2个石墨电极套(3)分别安装在两侧的紫铜电极(4)上。
[0008]石墨加热管(I)是电加热体，为高温热电偶检定或校准提供均匀稳定的温场。石墨加热管(I)为内径均匀的中空管，并且石墨加热管(I)的两端段壁厚大于中间段壁厚，目的是使石墨加热管(I)两端能耗小于中间，产生的温度较低。石墨加热管(I)的两端设计有外螺纹。为了用标准光电高温计读取石墨加热管(I)中的标准温度，在石墨加热管(I)中间开一个福射测温孔(5)。
[0009]石墨缓冲环(2)的外壁设计成圆锥曲面，目的是减小石墨加热管(I)热膨胀引起石墨加热管(I)自身的损坏；石墨缓冲环(2)壁厚的一端内部设计有螺纹，用于与石墨加热管(I)连接；石墨缓冲环(2)壁薄的一端外壁延轴向对称开两条缝，使石墨缓冲环(2)细端延径向具有一定的弹性，避免石墨缓冲环(2)因受热膨胀挤压破损。石墨缓冲环(2)的外壁打磨光滑，既减小石墨缓冲环(2)移动阻力，又保证其与石墨电极套(3)接触紧密。
[0010]石墨电极套(3)的内壁设计成圆锥曲面，同时与石墨缓冲环⑵连接的一端内壁设计有螺纹，用于与石墨缓冲环(2)通过螺纹配合连接。石墨电极套(3)的内壁打磨光滑，既减小石墨缓冲环(2)移动阻力，又保证与石墨缓冲环(2)接触紧密。石墨电极套(3)与紫铜电极(4)通过螺纹固定连接。
[0011]紫铜电极(4)上有与石墨加热管(I)的同轴圆孔。紫铜电极(4)固定于高温热电偶检定炉的内壁上，并通过铜导线与高温热电偶检定炉的温度控制系统连接。高温热电偶检定炉的温度控制系统通过紫铜电极(4)、石墨电极套(3)和石墨缓冲环(2)为石墨加热管
(I)加电。
[0012]所述高温热电偶检定炉用加热体的使用方法为:
[0013]步骤1:将所述高温热电偶检定炉用加热体固定于高温热电偶检定炉的内壁上，并通过铜导线，将紫铜电极(4)与高温热电偶检定炉的温度控制系统连接。
[0014]步骤2:高温热电偶检定炉的温度控制系统通过紫铜电极⑷、石墨电极套(3)和石墨缓冲环(2)为石墨加热管(I)加电。
[0015]步骤3:电流通过石墨加热管(I)时产生热量，使石墨加热管(I)内部达到指定控制温度，并且通过控制使石墨加热管(I)内部的温场均匀稳定。
[0016]所述指定控制温度在1600°C至3000°C范围内。
[0017]步骤4:将高温热电偶从高温热电偶检定炉外侧，穿过高温热电偶检定炉，从所述高温热电偶检定炉用加热体的一端插入到石墨加热管(I)，使高温热电偶的测温端位于石墨加热管(I)的中间位置。
[0018]所述高温热电偶包括钨铼热电偶、铱铑热电偶和铂铑热电偶。
[0019]步骤5:将标准光电高温计从高温热电偶检定炉外侧，穿过高温热电偶检定炉，插入到石墨加热管(I)的辐射测温孔(5)，测量高温热电偶测温端的温度，通过比较法对高温热电偶进行检定或校准。
[0020]有益效果
[0021]本发明提出的高温热电偶检定炉用加热体与已有热电偶检定炉用加热体相比较，具有如下优点:以石墨为材料，石墨加热管温度可以达到3000°C，产生稳定均匀的温场，满足(1600°C?3000°C )钨铼热电偶、铱铑热电偶、铂铑热电偶等高温热电偶的检定或校准，同时该加热体可通过标准光电高温计测得高温热电偶测温端的温度，提高高温热电偶检定或校准的精度。
【附图说明】
[0022]图1为本发明【具体实施方式】中高温热电偶检定炉用加热体的结构示意图；
[0023]其中，1-石墨加热管、2-石墨缓冲环、3-石墨电极套、4-紫铜电极、5-辐射测温孔。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
[0025]本实施例中的高温热电偶检定炉用加热体，其材质为纯度高于99.99%的石墨；其结构如图1所示，包括:石墨加热管1、石墨缓冲环2、石墨电极套3和紫铜电极4。
[0026]石墨加热管I的两端分别连接I个石墨缓冲环2，2个石墨电极套3套分别在石墨缓冲环2上，2个石墨电极套3分别安装在两侧的紫铜电极4上。
[0027]石墨加热管I是电加热体，为高温热电偶检定或校准提供均匀稳定的温场。石墨加热管I为内径均匀的中空管，并且石墨加热管I的两端段壁厚大于中间段壁厚，目的是使石墨加热管I两端能耗小于中间，产生的温度较低。石墨加热管I的两端设计有外螺纹。为了用标准光电高温计读取石墨加热管I中的标准温度，在石墨加热管I中间开一个辐射测温孔5。
[0028]石墨缓冲环2的外壁设计成圆锥曲面，目的是减小石墨加热管I热膨胀引起石墨加热