[实用新型]金属陶瓷热电偶组合式快速测温枪

说明书

本实用新型是一种金属丝（棒）做成的热电偶组合式快速测温装置。能快速测量1300℃～2000℃的高温，并可多次重复使用，它属于工业用高温测量仪表。

冶金和机械工业，十分需要高温测量技术，迫使高温测量技术迅速发展，目前国内外已经制成不少高温测量仪器仪表，但都遇到几个突出问题。其一是，热电偶的选材和制做；其二是，使用过程中热电偶的保护，特别是高温下的氧化，其三是测温设备的热端（与高温被测物接触端）和冷端（与温度指示仪表的连接端）之间的隔热。近几年来，前两项技术问题，经研究已经取得明显成果，并已采用。本人研制的《金属陶瓷钨铼组合式快速测温枪》，重点就是解决这两个技术问题。此项成果已于1990年4月19日向中国专利局申报实用新型专利，申请号为90204855.4。但到现在，高温测温计热端与冷端的隔热问题还存在一定问题。

本实用新型就是在上述专利的基础上做了改进，它选用了“海泡石绒”为隔热材料，它是我国自行制造的材料，曾是为封建皇帝制做火锅的材料，能耐1700℃明火，经试验其隔热性能十分良好。用它做隔热材料重新设计和制做的金属钨丝（镍铬－－镍硅）组合式快速测温枪，可测1300℃～2000℃的高温，一支测温枪可重复使用100次～300次，远远超出现有水平。

本实用新型在热电偶的选材上也做了改进，选用钨铼3－钨铼25制成测量0～2000℃的热电偶，它具有测温上限高的优点。选用镍铬－镍硅制成另一种测量0～1300℃的热电偶，它的测温上限低一些，但具有材料成本低和寿命长的优点。

本实用新型的主要组成如图1所示，它包括测温探头（1）、隔热封固塞（又称皇帝封固塞）（2）、连接器（3）、测温枪杆（4）和温度显示仪（5）等五部分。

本实用新型，对测温探头、连接器和枪杆等的结构进行改进，使其具有测温快（低于1秒钟），冷、热端隔热好、寿命长、使用方便等优点。

下面结合实施例详细介绍本实用新型的结构和工作原理。

（一）实施例1，金属陶瓷钨铼组合式快速测温枪。

这种测温枪能测0℃～2000℃的温度、能重复使用100次，它的主要组成如图1所示，如前所述共分五个部分。

①本实施例第一部分测温探头（1），其详图见图2。其中包括钨铼热电偶（11）、金属陶瓷管（12）、正负热电丝（13）、异形双孔绝缘瓷管（14）、填充剂（15）、隔热绝缘段（16）、双孔绝缘瓷管（17）、消氧填充剂（18）、正、负极端子（19）和隔热绝缘层（10）等十个部分组成。

本实施例中，热电偶（11）是用钨铼合金制成，其中钨铼3为正极棒状、钨铼25为负极丝状，把丝状负极紧紧缠绕在棒状正极上，组成热电偶。它外面的保护罩是金属陶瓷管（12），为使热量尽快传到热电偶，制做时热电偶的顶端和两侧紧贴陶瓷管壁（见图2）至少有三点与管壁接触。在热电偶周围填满消氧剂（18）、消氧剂是用金属铬、钼粉和石墨粉混合物，具有极好的消氧作用。热电偶的正、负极丝（13）是穿过瓷管（17）和（14）而引向探头末端正、负极端子（19）的。

本实施例中金属陶瓷保护管（12）的配料和制做都十分考究，其配料选用化学纯度为99.9％的金属钼粉和纯度大于99％的氧化锆、氧化镁、氧化铝，并加有少量的铬粉和其他抗氧化性强的稀土元素，混合后的配料，静压成型后，再在氩气保护下经2000℃高温烧结而成，保护管端部为乳头状，管壁极薄，它具有强度好，端部传热快、抗氧化等优点。保护管内部装的填充剂（15），以碳纤维为主的绝缘材料，具有良好的消氧性能。

本实施例中，仅在测温探头中就采用了两次隔热措施。一是在两瓷管之间加有隔热绝缘层（10）；二是在探头末端加有隔热绝缘段（16），它们都是用海泡石绒为主的材料做成。前者（10）是粉末装填料，后者（16）则是海泡石绒与矾士水泥混合制成异形管状体（见图2）。经过两次隔热后测温探头的末端，已经具有良好的隔热效果。

（2）本实施例的第二部分为隔热封固塞（2），（见图3）。它是用海泡石绒和矾士水泥温合剂制成的带孔的塞状体，中间的园孔稍大于测温探头（1）的外壁，当探头杆入连接器（3）时，封固塞（2）也大部分进入连接器（3），起到封紧固定探头（1）的作用。这个封固塞有良好的隔热作用。不仅是隔断热的传导，而且阻挡了热向冷端的辐射和对流。