專利名稱：鎧裝熱電偶材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及測(cè)溫?zé)犭娕加玫囊环N鎧裝熱電偶材料。
上海科學(xué)技術(shù)出版杜1988年10月第一版出版的《常用電工材料》第1165頁介紹了鎧裝熱電偶材料的結(jié)構(gòu)，這種鎧裝熱電偶材料，其熱電偶的單極絲之間用氧化鎂填料絕緣，裝入金屬套管內(nèi)，經(jīng)拉拔縮徑制成堅(jiān)實(shí)的組合件。根據(jù)使用要求，這種組合件的外徑為φ8至φ0.25mm，長度可達(dá)幾十米，可自由彎曲，制成的鎧裝熱電偶，不受介質(zhì)侵蝕，耐壓高，耐沖擊，耐振動(dòng)，感溫靈敏，能安裝到復(fù)雜的測(cè)溫部位，因而得到廣泛應(yīng)用。
然而，按照上述結(jié)構(gòu)，難以實(shí)現(xiàn)超低溫測(cè)量用的鎧裝熱電偶材料。因?yàn)槟苓m應(yīng)-270°～0℃的超低溫測(cè)量的熱電偶絲通常為鎳鉻-金鐵絲或銅-金鐵絲，金鐵絲的化學(xué)成分為Au+原子百分比0.07Fe，易受導(dǎo)熱良好的絕緣填料氧化鎂的侵蝕而改變其熱電性能。同時(shí)金鐵絲的線徑僅0.2mm，在熱電偶材料鎧裝時(shí)，金屬套管內(nèi)的氧化鎂填料發(fā)生形變，形變產(chǎn)生的擠壓力、摩擦力作用在機(jī)械性能較差的金鐵絲表面，會(huì)造成金鐵絲表面的磨損，拉毛，甚至斷裂而報(bào)廢。
為此，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于超低溫測(cè)量熱電偶用的鎧裝熱電偶材料，它能克服氧化鎂填料對(duì)金鐵絲的侵蝕，減輕或消除在鎧裝成形中對(duì)金鐵絲的機(jī)械傷害。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，所提供的鎧裝熱電偶材料，具有氧化鎂材質(zhì)的柱形填料，填料中沿其軸線方向至少有一組孔，每組孔有兩個(gè)分隔一定距離的通孔，在每組孔組的兩個(gè)通孔中分別穿有構(gòu)成熱電偶絲的鎳鉻單極絲、金鐵單極絲或純銅單極絲、金鐵單極絲，在所述填料外套有金屬套管，所述的單極絲與通孔之間及所述填料與金屬套管之間為緊配合，所述每根單極絲外表面上有保護(hù)層。
所述保護(hù)層為塑料包復(fù)層。
所述保護(hù)層也可以為漆包層和塑料包復(fù)層的雙層結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的鎧裝熱電偶材料，由于構(gòu)成熱電偶絲的單極絲表面上有保護(hù)層，將帶來以下三個(gè)好處其一是保護(hù)層使金鐵單極絲與填料中氧化鎂材料被隔開，避免了氧化鎂材料對(duì)金鐵單極絲表面的侵蝕污染。其二是加了保護(hù)層后，使熱電偶絲，特別是金鐵單極絲的剛度和堅(jiān)牢度得到提高，避免因操作不慎損傷熱電偶絲；制造時(shí)，也便于將金鐵單極絲穿在填料的通孔中，且不損傷單極絲的金屬表面。其三是在鎧裝時(shí)，金屬套管內(nèi)的填料發(fā)生形變，形變所產(chǎn)生的對(duì)熱電偶絲的摩擦、擠壓力被保護(hù)層所緩沖和衰減，從而可顯著降低鎧裝時(shí)對(duì)熱電偶絲，尤其是對(duì)金鐵單極絲金屬表面的機(jī)械損傷。
綜上所述，本實(shí)用新型提供了便于實(shí)施的超低溫鎧裝熱電偶材料。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1是本實(shí)用新型鎧裝熱電偶材料的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1沿A-A向的剖視圖。
如圖1所示，鎧裝熱電偶材料具有一個(gè)金屬套管1，套管內(nèi)有用氧化鎂材料燒制成的柱形填料2，填料的端面上沿其軸線方向有一個(gè)孔組，此孔組具有兩個(gè)互相隔開一定距離的通孔5,8，在此兩個(gè)通孔5,8中分別穿有構(gòu)成一對(duì)熱電偶絲的鎳鉻單極絲3和金鐵單極絲6。鎳鉻單極絲的化學(xué)成分為10％的Cr，其余為Ni；金鐵單極絲的化學(xué)成為分Au+原子百分比0.07Fe。鎳鉻單極絲3和金鐵單極絲6的金屬表面上各有一個(gè)保護(hù)層4,7，該保護(hù)層為塑料包復(fù)層，采用聚四氟乙烯材料，或者為漆色層和塑料包復(fù)層的雙層結(jié)構(gòu)，以便使熱電偶絲的金屬表面與氧化鎂材料互相隔開，避免氧化鎂對(duì)金鐵單極絲的侵蝕造成的熱電勢(shì)漂移。所述帶保護(hù)層4的鎳鉻單極絲3與填料2的通孔5之間、所述帶保護(hù)層7的金鐵單極絲6與填料2的通孔8之間及填料2外表面與套管1內(nèi)表面之間為緊配合，從而構(gòu)成了超低溫測(cè)量熱電偶用的鎧裝電偶材料。
制造時(shí)，先將帶有保護(hù)層的鎳鉻單極絲3及帶有保護(hù)層的金鐵單極絲6分別穿在柱形填料2的通孔5,8中，然后在填料2外套上金屬套管1，置入拉制機(jī)的模具中，進(jìn)行拉拔縮徑，套管內(nèi)徑被縮小，使套管1內(nèi)的柱形填料發(fā)生形變，即柱形填料受壓粉碎，粉粒位移，充填其內(nèi)空隙，并被壓實(shí)成形，使套管、填料及熱電偶絲三者成為緊密結(jié)合在一起的堅(jiān)實(shí)的組合件。由于熱電偶絲的金屬表面有塑料包復(fù)層保護(hù)，在拉拔縮徑工藝過程中，可減輕受壓粉碎后的填料粒子的擠壓、移動(dòng)而造成對(duì)熱電偶絲金屬表面，尤其是金鐵單極絲金屬表面的損傷。
當(dāng)然，也可用純銅單極絲代替上側(cè)的鎳鉻單極絲來實(shí)施超低溫測(cè)量熱電偶用的鎧裝熱電偶材料，其結(jié)構(gòu)完全與上例相同。
上述的填料中也可以有兩個(gè)孔組(未圖示)，每個(gè)孔組中有兩個(gè)相互分隔一定距離的通孔，在每一孔組的兩個(gè)通孔中分別有構(gòu)成一組熱電偶絲的鎳鉻單極絲、金鐵單極絲或純銅單極絲、金鐵單極絲，每一單極絲表面有保護(hù)層，該保護(hù)層為聚四氟乙烯塑料包復(fù)層，或者漆包+聚四氟乙烯塑料包復(fù)層的雙層結(jié)構(gòu)。這種包含兩組熱電偶絲的鎧裝熱電偶材料，其制成的測(cè)溫?zé)犭娕迹蓽p小測(cè)溫誤差，提高測(cè)量精度。
在上述的填料中還可以有三組孔組，裝三組完全相同的熱電偶絲，以達(dá)到對(duì)關(guān)鍵測(cè)溫點(diǎn)精度進(jìn)行比較與控制的目的。
用上述鎧裝熱電偶材料可制造-270℃～0℃的超低溫測(cè)溫?zé)犭娕?，廣泛用于運(yùn)載火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，如液氫、液氧、液氮的溫度測(cè)量，及其它與低溫有關(guān)的物理研究部門，如低溫超導(dǎo)材料研究的溫度測(cè)量。
權(quán)利要求1．一種鎧裝熱電偶材料，具有氧化鎂材質(zhì)的柱形填料，填料中沿其軸線方向至少有一組孔組，每組孔組有兩個(gè)分隔一定距離的通孔，在每組孔組的兩個(gè)通孔中分別有構(gòu)成一對(duì)熱電偶絲的鎳鉻單極絲、金鐵單極絲或者純銅單極絲、金鐵單極絲，在所述填料外有金屬套管，所述單極絲與通孔之間及所述填料外表面與金屬套管之間為緊配合，所述每根單極絲外表面上有保護(hù)層。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎧裝熱電偶材料，其特征在于所述的保護(hù)層為塑料包復(fù)層。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎧裝熱電偶材料，其特征在于所述的保護(hù)層為漆包層和塑料包復(fù)層的雙層結(jié)構(gòu)。
4．根據(jù)權(quán)利要求2至3中任一權(quán)利要求所述的鎧裝熱電偶材料，其特征在于塑料包復(fù)層采用聚四氟乙烯塑料。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種超低溫?zé)犭娕加玫逆z裝熱電偶材料,它具有氧化鎂材質(zhì)的柱形填料,填料中沿軸向至少有一個(gè)孔組,每個(gè)孔組有兩個(gè)分隔的通孔,在每組對(duì)應(yīng)的通孔中各有構(gòu)成熱電偶絲的鎳鉻單極絲、金鐵單極絲或純銅單極絲、金鐵單極絲,填料外有金屬套管,單極絲與通孔及填料與金屬套管之間為緊配合,在每個(gè)單極絲表面有保護(hù)層,從而克服了氧化鎂填料對(duì)金鐵絲的侵蝕,顯著降低了鎧裝成形中對(duì)金鐵單極絲表面的損傷。
文檔編號(hào)G01K1/08GK2435732SQ00241799
公開日2001年6月20日 申請(qǐng)日期2000年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月18日
發(fā)明者鄒華, 李燕青, 徐禎祥, 王元元 申請(qǐng)人:浙江春暉集團(tuán), 紹興春暉自動(dòng)化儀表有限公司