热电偶制造技术

本实用新型专利技术公开了热电偶。该热电偶包括：石墨绝缘套管，所述石墨绝缘套管具有冷端和热端，所述热端具有排气口，所述石墨绝缘套管上设有气阀和排气阀；刚玉板，所述刚玉板与所述石墨绝缘套管的冷端连接，并嵌合在所述石墨绝缘套管的端口上；热电偶丝，所述热电偶丝包括铼丝和钨丝；以及补偿导线，所述补偿导线的一端与位于所述刚玉板的所述热电偶丝的连接端一一对应相连。该热电偶利用塞贝克效应，采用钨铼丝和石墨管作为热电偶原材料，相对于现有的以刚玉管和铂铑丝作为原材料的热电偶，成本低，经济性好，并且可对2000摄氏度以上的超高温低氧环境进行温度测量，获取温度数据。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及热电偶。
技术介绍
热电偶是温度测量仪表中的常用测温元件，其基本原理是选用两种不同材质的导体，两端相互连接，组成一个闭合回路，温度较高的一端为热端，温度较低的一端为冷端。由于两端存在温度梯度，回路中会有电流通过，因此在两端之间就存在电动势，称为热电动势，温度差越大，电流就越大。冷端通常处于某个恒定的温度下，根据热电动势与温度的函数关系，制成热电偶分度表，分度表是冷端在零摄氏度的条件下得到的。然而，通常测量时冷端是处于室温状态下，由于冷端不为零摄氏度，造成热电动势减小，出现测量误差，所以应将冷端利用补偿导线接入具有自动冷端补偿组态功能的测量仪表中。目前，工业生产中高温测量仍以铂铑热电偶为主，传统的钨铼热电偶虽能测量高温，但在高温条件下极易发生氧化。由于铂铑热电偶实际测量温度范围不超过2000摄氏度，对于超高温物质根本无法测量出其温度变化情况，由此，现有的热电偶有待改进。
技术实现思路
本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种热电偶，该热电偶可测量2000摄氏度以上的高温，尤其适用于超高温低氧环境。根据本技术的一个方面，本技术提供了一种热电偶。根据本技术的实施例，该热电偶包括：石墨绝缘套管，所述石墨绝缘套管具有冷端和热端，所述热端具有排气口，所述石墨绝缘套管上设有气阀和排气阀；刚玉板，所述刚玉板与所述石墨绝缘套管的冷端连接，并嵌合在所述石墨绝缘套管的端口上；热电偶丝，所述热电偶丝包括铼丝和钨丝；以及补偿导线，所述补偿导线的一端与位于所述刚玉板的所述热电偶丝的连接端一一对应相连。根据本技术实施例的热电偶，利用塞贝克效应，采用钨铼丝和石墨管作为热电偶原材料，相对于现有的以刚玉管和铂铑丝作为原材料的热电偶，成本低，经济性好，并且可对2000摄氏度以上的超高温低氧环境进行温度测量，获取温度数据。任选地，所述热电偶丝设置在所述石墨绝缘套管的空腔内，并连接在所述石墨绝缘套管的热端和所述刚玉板上，任选地，所述热电偶丝为一条铼丝和一条钨丝。任选地，所述石墨绝缘套管具有侧壁和接头。任选地，所述排气口设置在所述接头上；任选地，所述气阀设置在所述侧壁上，所述出气阀设置在所述侧壁上。任选地，所述石墨绝缘套管的石墨含量为(90～98)质量％。任选地，所述石墨绝缘套管的石墨含量为95质量％。任选地，所述刚玉板为刚玉塞。任选地，该热电偶进一步包括：无纸记录仪，所述无纸记录仪与所述补偿导线相连。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1显示了根据本技术一个实施例的热电偶的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术而不是要求本技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。根据本技术的一个方面，本技术提供了一种热电偶。参考图1，根据本技术的实施例，对该热电偶进行解释说明，该热电偶包括：石墨绝缘套管100、刚玉板200、热电偶丝300和补偿导线400。根据本技术的实施例，石墨绝缘套管100具有冷端150和热端140，热端140具有排气口110，石墨绝缘套管100上设有气阀120和排气阀130。采用绝缘套管采用石墨材质，硬度强，耐高温耐腐蚀性能好，稳定性佳。气阀120用于向管内填充惰性气体或氮气，保护热电偶丝不被氧化。排气阀130用于在防止测量时，由于温度过高，气体膨胀发生爆炸。排气口110用于填充氮气时排出空气，填充完毕后可用皮塞将其封死。其中，需要说明的是，石墨绝缘套管内填充的气体可以是多谢气体或氮气，可以根据生产需要进行选择，其中，氮气价格便宜，来源广泛，保护效果好。根据本技术的实施例，石墨绝缘套管的石墨含量为(90～98)质量％。由此，石墨的含量高，杂质少，耐高温耐腐蚀性好。根据本技术的优选实施例，石墨绝缘套管的石墨含量为95质量％。由此，石墨的含量更高，杂质更少，耐高温耐腐蚀性更佳。根据本技术的具体实施例，石墨绝缘套管100具有侧壁170和接头160。由此，便于石墨绝缘套管的固定和连接。根据本技术的具体实施例，排气口110设置在接头160上。由此，在充氮气时，便于充分排出空气。根据本技术的一些实施例，气阀120设置在侧壁170上，出气阀130设置在侧壁170上。由此，便于氮气充分填满整个绝缘套管的空腔，避免热电偶丝被氧化。根据本技术的具体实施例，出气阀130为单向阀。由此，该出气阀仅用于排出气体，外界气体无法进入，避免外界空气进入空腔，氧化热电偶丝，影响热电偶丝的电性能。根据本技术的具体实施例，气阀120和出气阀130相对设置，由此，可以快速排出气体，防止因外部环境瞬间温度急速升高导致管内气体分子加速运功，瞬间膨胀，避免管壁破裂。根据本技术的实施例，刚玉板200与石墨绝缘套管100的冷端150连接，并嵌合在石墨绝缘套管100的端口上，封闭石墨绝缘套管100的端口，形成一个密闭的氮气环境。热电偶丝的一端连接在石墨绝缘套管的热端，另一端连接在冷端的刚玉板上，防止热电偶丝在冷端与石墨管壁接触，起绝缘作用，避免短路。根据本技术的具体实施例，刚玉板200为刚玉塞。由此，刚玉板与石墨绝缘套管的结合更紧密，密封效果更好，避免内部气体逸出。根据本技术的实施例，热电偶丝300包括铼丝310和钨丝320。由此，热电偶丝的耐热性好，钨、铼丝在真空或惰性气体的环境下可测量温度范围为0℃-2300℃，便于在高温，尤其是2000℃以上的高温条件下应用，而其，相对于现有的铂铑热电偶丝，价格更低，具有较好的经济性。根据本技术的具体实施例，热电偶丝300为一条铼丝310和一条钨丝320。两条热电偶丝即可形成塞贝克效应，用于测量温度。根据本技术的具体实施例，热电偶丝300设置在石墨绝缘套管100的空腔内，并连接在石墨绝缘套管100的热端140和刚玉板200上。由此，热电偶丝拉紧悬空在绝缘管内，热电偶丝的一端直接固定在导电性较好的石墨绝缘套管的热端上，而另一端固定在绝缘的刚玉板上，构成闭合电路。根据本技术的实施例，补偿导线400的一端与位于刚玉板200的热电偶丝的连接端一一对应相连。由此，利用价格便宜的补充导线代替热电偶丝作为外接导线，热电偶的成本更低。根据本技术的实施例，该热电偶进一步包括：无纸记录仪500，该无纸记录仪500与补偿导线400相连。由此，该无纸记录仪记录并分析热电偶丝的温度数据。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热电偶，其特征在于，包括：石墨绝缘套管，所述石墨绝缘套管具有冷端和热端，所述热端具有排气口，所述石墨绝缘套管上设有气阀和排气阀；刚玉板，所述刚玉板与所述石墨绝缘套管的冷端连接，并嵌合在所述石墨绝缘套管的端口上；热电偶丝，所述热电偶丝包括铼丝和钨丝；以及补偿导线，所述补偿导线的一端与位于所述刚玉板的所述热电偶丝的连接端一一对应相连。

【技术特征摘要】
1.一种热电偶，其特征在于，包括：石墨绝缘套管，所述石墨绝缘套管具有冷端和热端，所述热端具有排气口，所述石墨绝缘套管上设有气阀和排气阀；刚玉板，所述刚玉板与所述石墨绝缘套管的冷端连接，并嵌合在所述石墨绝缘套管的端口上；热电偶丝，所述热电偶丝包括铼丝和钨丝；以及补偿导线，所述补偿导线的一端与位于所述刚玉板的所述热电偶丝的连接端一一对应相连。2.根据权利要求1所述的热电偶，其特征在于，所述热电偶丝设置在所述石墨绝缘套管的空腔内，并连接在所述石墨绝缘套管的热端和所述刚玉板上。3.根据权利要求1所述的热电偶，其特征在于，所述热电偶丝为一条铼丝和一条钨丝。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈万里，刘建朝，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11