[发明专利]护罩热电偶

说明书

一种护罩热电偶构件(1)，至少具有护罩壳体(2)，该护罩壳体在其中具有至少一个热电偶(3)和电绝缘体(4)，其中，参照至少一个热电偶(3)的横截面，该护罩壳体(2)具有外直径(5)和壁厚度(6)，并且该壁厚度(5)与该外直径(6)的商在0.17至0.45的范围内。另外还提出了这种护罩热电偶构件的制造方法和有利的用途。

技术领域

本发明涉及一种护罩热电偶，尤其用于功能性护罩热电偶的构件或棒。护罩热电偶尤其用于例如在腐蚀性和/或高温环境中测量温度。

背景技术

护罩热电偶尤其为主要设计有两条金属丝的温度测量传感件，这些金属丝在其一端处彼此相连或彼此焊接，以便形成所谓的热敏点或测量点。护罩热电偶设计有金属制成的保护管，该保护管包围这两条金属丝和测量点。在金属丝与保护管之间设置有绝缘材料，该绝缘材料可以设计为金属丝与保护管之间的填充物和/或涂层。

如果考虑在高温或腐蚀性环境中使用此类护罩热电偶，则这样的护罩热电偶必须满足各种不同的性能。在此，尤其重点关注的是测量传感件的良好的时间响应特性(尤其是由于从外部朝向热电偶的良好的热通量)、热的或电的绝缘性和/或疲劳强度。即使在此背景下已经提出了许多不同的护罩热电偶设计，但在此正是鉴于上文阐述的技术挑战，仍然希望进行改进。

发明内容

由此出发，本发明的目的在于，提出一种护罩热电偶构件，该护罩热电偶构件至少部分地缓解了参考现有技术所描述的问题。尤其要提出一种护罩热电偶构件，该护罩热电偶构件能够实现更快速和/或更精确的温度测定，其中优选同时保证热电偶在用于腐蚀性和/或高温环境中时的高疲劳强度。另外要提出一种方法，通过该方法可以制造相应地适合的护罩热电偶棒。此外将说明这里所提出类型的护罩热电偶构件的优选用途。

这些目的通过根据权利要求1所述特征的护罩热电偶构件来实现。一种如通过权利要求9的特征所给出的用于制造护罩热电偶棒的方法同样有助于实现这些目的。在从属权利要求中给出了护罩热电偶构件、其制造方法以及其用途的有利改进方案。在权利要求书中列出的各个特征能够以任意的、技术上有意义的方式彼此组合，并且产生本发明的优选实施变体。下文的说明(尤其还与附图相结合地)解说了这些变体并且给出了另外的实施例。

有助于此的是至少具有以下部件的护罩热电偶构件：护罩壳体，该护罩壳体在其中具有至少一个热电偶和电绝缘体。参照该至少一个热电偶的横截面，该护罩壳体具有外直径和壁厚度。在此，壁厚度与外直径的商在0.17至0.45的范围内。

护罩热电偶构件尤其可以为包括所述部件的棒状组件。护罩壳体尤其以保护管类型来实施，并且优选用金属层构造。护罩壳体优选具有基本上柱形的横截面。护罩壳体具有壁厚度，该壁厚度在横截面中以及在周向方向上优选实施为同样厚。在护罩壳体的轴向延伸方向上，壁厚度必要时可以变化，必要时外直径也同样可以变化。对于在护罩壳体的轴向延伸方向上的壁厚度被不同地实施的情况，下文的解说仍应至少适用于护罩壳体的主要部分，或者甚至适用于护罩壳体的整个轴向延伸。

护罩壳体的外直径尤其通过护罩壳体的外部的、在径向上相对的表面区段的尺寸来限定。在此还适用的是，护罩壳体例如可以实施有锥形会聚的区域和/或具有减小的外直径的尖端。

优选在护罩热电偶构件中设置单一的热电偶，即金属丝对或热电对金属丝，如开篇所述。为了测量温度，在此主要利用所谓的赛贝克效应。如果沿着热电偶存在温度差，则产生电荷移动。电荷移动的大小在此取决于所选的热电偶材料的电特性。如果将不同材料制成的两条金属丝在一个位置彼此相连并且受到温度差，则在两个开放的末端处产生电压。这个电压取决于沿着这两条金属丝的温度差。以此方式能够由分接出的电压推断出测量点处的温度。在此热电偶尤其理解为热电偶金属丝或彼此相连的热电偶金属丝对。