
技术摘要:
本发明公开了一种具有耐高温搪瓷保护层的热电偶,包括铠装热电偶和在铠装热电偶外表面的搪瓷保护层,搪瓷保护层包括如下重量百分比的搪瓷釉料:二氧化硅28%~62%、氧化铝0~13%、氧化钙0~12%、氧化硼0~16%、氧化钠0~17%。本发明通过对搪瓷保护层的合理成分和 全部
背景技术:
铠装热电偶是由偶芯、绝缘氧化镁粉、保护外壳,经多次一体拉制而成。近年来,铠 装热电偶传感器凭借其热惰性小、成本低及稳定性高等特点,广泛应用于工业和科学研究 中。 但在实际的冶金、化工、电力、核能、航空航天等高温测量过程中,在不同环境的使 用过程中,无保护层的铠装热电偶存在如下问题:1、耐高温、抗氧化性能差:铠装热电偶的 保护壳一般较薄,通常为铁基材质,在高温、氧化性差的使用环境下容易造成保护壳的氧化 破损,热电偶使用寿命短;2、耐腐蚀性差:无保护层的铠装热电偶在某些腐蚀性比较强的介 质中测温中,容易与待测介质发生反应、腐蚀(如在高温铝液中,形成Fe2Al5),形成失效;3、 耐酸、耐碱性差:铠装热电偶的铁基材质的保护壳在酸性和碱性环境下,容易被侵蚀,无法 使用。 因此,在实际的使用过程中,针对铠装热电偶的以上缺陷,部分场景使用带有保护 套管的装配型热电偶,但同样有以下问题:1、体积、重量大,安装、操作繁琐,在一些体积受 限的使用场合,容易干涉正常的生产、工艺设备;2、热电偶响应时间慢:由于保护套管阻隔 感温元件与待测介质的传热过程,装配型热电偶相较铠装热电偶,一般响应时间慢;3、准确 度差:同样是由于保护套管的热阻存在,相比于铠装热电偶,装配热电偶的准确度较差,不 适合应用于一些需要温度测量精度高、反应速度快的应用场合。 同时,一些技术人员在铠装热电偶的表面开发了金属陶瓷、氧化物陶瓷、电镀纳米 涂层等保护层。但在实际使用过程中仍然会出现造价高昂、热电偶响应时间慢、只适应某些 特定环境等问题。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种具有耐高温搪瓷保护层的热电偶,以此解 决上述现有技术中存在的问题,相对现有的热电偶而言,是一种结构简单、制作方便、造价 低廉、使用性能优异、适应多种应用场合的热电偶设计方案。 本发明提供了一种具有耐高温搪瓷保护层的热电偶,包括铠装热电偶和在所述铠 装热电偶外表面的搪瓷保护层,所述搪瓷保护层包括如下重量百分比的搪瓷釉料:二氧化 硅28%~62%、氧化铝0~13%、氧化钙0~12%、氧化硼0~16%、氧化钠0~17%。 在本发明提供的具有耐高温搪瓷保护层的热电偶中,所述搪瓷保护层的厚度为15 ~650μm。 在本发明提供的具有耐高温搪瓷保护层的热电偶中,所述搪瓷保护层的烧结温度 为673~1473K。 3 CN 111551267 A 说 明 书 2/5 页 在本发明提供的具有耐高温搪瓷保护层的热电偶中,还包括至少一层保护结构。 在本发明提供的具有耐高温搪瓷保护层的热电偶中,所述保护结构包括在所述搪 瓷保护层的外表面的第一保护结构和/或在所述铠装热电偶和所述搪瓷保护层的之间的第 二保护结构。 在本发明提供的具有耐高温搪瓷保护层的热电偶中,所述铠装热电偶的直径不小 于3mm。 本发明设计的一种具有耐高温搪瓷保护层的热电偶,将高温搪瓷玻璃应用到铠装 热电偶保护层设计,通过合理的成分和参数设计,解决了由于铠装热电偶直径小,表面应力 大,搪瓷保护层的附着难度高,搪瓷易暴裂等生产工艺问题,利用搪瓷保护层出色的使用与 防护性能,与现有的技术相比,取得了如下的效果: (1)耐酸、耐碱性高:通过对搪瓷成分(如SiO2)等合理的调整,可以得到对酸性环 境或碱性环境耐受度高的保护层,延长铠装热电偶在酸性、碱性环境下的使用寿命; (2)耐高温、抗氧化:通过调整搪瓷的开始软化温度,搪瓷可以获取合适的耐高温 性能,减少热电偶在使用过程中的氧化变性; (3)响应时间快:由于搪瓷玻璃成分出色的导热性能,搪瓷铠装热电偶响应时间可 以达到1分钟以内; (4)精度准确:搪瓷保护层厚度薄,最高不超过650μm,对铠装热电偶的精度几乎没 有影响; (5)外形美观,使用轻便。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据 提供的附图获得其他的附图: 图1所示为本发明一实施例提供的具有耐高温搪瓷保护层的热电偶的结构示意 图; 图2所示为本发明另一实施例提供的具有耐高温搪瓷保护层的热电偶的结构示意 图; 图中:1为铠装热电偶,2为搪瓷保护层,3为第一保护层,4为第二保护层。