消耗式快速微型热电偶的应用

　　消耗式快速微型热电偶作为一次性使用的快速热电偶,常用于钢铁冶炼、冶金铸造行业金属液体的温度测量,在机车车辆工业中应用也很广泛,目前使用的主要类型有铂铑10-铂、铂铑13-铂、铂铑30-铂铑6、钨铼3-钨铼25等。

　　1　构造及特点

　　消耗式快速微型热电偶的工作原理与普通热电偶的相同,都是利用两种不同的金属导体组合成一闭合回路来测量温度的,其主要特点有:热电偶元件小、响应速度快、准确度高,且每次使用后都要进行更换,因此无需定期进行检定、维修和保养,同时由于纸管不吸热,因而可以测得真实温度。消耗式快速微型热电偶的主要结构如图1所示,各部分用途为:

　　(1)外保护管(俗称渣帽):用于保护U形石英管顺利穿过金属熔液渣层进入金属熔液层面,此时外保护管熔化,石英管露出。如没有外保护管,通过金属熔液渣层时,石英管会粘结金属熔解渣物,影响温度测量的准确性。应根据被测金属液体的温度选用不同的外保护管。

　　(2)热电极:制作热电偶的材料,一般采用φ0. 1 mm的金属丝制成。

　　(3)外纸管:用于隔热和绝缘。

　　(4)高温水泥:既用来密封、隔热和绝缘又起到支撑U形石英管和外保护管的作用。

　　(5)补偿导线:作为热电极的延长线和热电偶参考端间的温度补偿。

　　(6) U形石英管:用来保护热电偶的热电极在穿过金属熔液渣层时不被损坏。

　　2　使用与保管

　　使用时,将消耗式快速微型热电偶、测温枪、穿过测温枪的补偿导线、快速测温仪表等组成一个闭合回路,并在测温枪上套上绝热纸管放入待测的金属熔液中进行测量。应根据测量的对象和范围,选择适当的保护纸管长度及测温枪。首先选好插入的位置及深度,整个动作要快、稳,按一定角度直线插入。消耗式快速微型热电偶浸入金属熔液的时间为3~5 s,整个测量过程不应超过5 s,时间过长会损坏测温枪,测量位置应尽可能地固定。

　　热电偶插入金属溶液的深度以300~400 mm为宜,测量时不可碰到炉壁或渣子上。消耗式快速微型热电偶的存放应保持干燥,防止受潮变形,引起绝缘电阻阻值下降,还应避免剧烈震动,造成热电极断路。使用前应尽可能地进行烘干处理,以免在使用中发生意外。测温枪从炉内提出后,取下使用过的热电偶,并装上新的,应停顿几分钟后才能进行下次测量。不得连测连拆,否则会造成温差波动。

　　3　使用上限及技术要求

　　目前使用的主要有两类消耗式快速微型热电偶,即铂铑系列和钨铼系列,技术参数如表1所示。由于我国生产消耗式快速微型热电偶的企业众多,没有统一的国家标准,大多数生产企业仍按原机械行业标准和黑色冶金行业标准生产。黑色冶金行业标准《消耗式快速测量金属熔体温度用热电偶》规定:消耗式快速微型热电偶分为普通级(P)和精密级(J)。