一種熱電偶的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種熱電偶，包括設置在保護套管中的熱電極，熱電極的四周設置有絕緣子，熱電極由正極導體、負極導體和至少一個感溫導體組成；正極導體與負極導體串接，串接連接點為主感溫偶節(jié)點；感溫導體連接在正極導體或負極導體上，其連接點為副感溫偶節(jié)點，感溫導體通過補償導線電連接接線座。它實現(xiàn)溫度梯度內(nèi)多點溫度測量、測量精度高、維護成本低。
【專利說明】一種熱電偶

【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及工業(yè)溫度測量【技術領域】，具體涉及一種熱電偶。

【背景技術】
[0002]冶煉冶金工藝、石油化工工藝、熱處理工藝均需要將工藝設備按一定模式進行加溫，然后采用一定的方案恒溫保持一段時間，讓設備內(nèi)的物質或者材料充分吸熱，從而實現(xiàn)物質或者材料結構和性能的轉變，因此，溫度控制技術非常重要，同樣溫度控制的依據(jù)溫度測量技術也非常關鍵。
[0003]目前，以上工藝的溫度測量，是在冶煉爐，反應發(fā)生器，或者熱處理爐的四壁設置加熱裝置來給設備內(nèi)的材料供熱，在設備中心位置設置溫度測量裝置來測量溫度。四壁加熱裝置供熱，勢必造成設備內(nèi)存在縱向溫度梯度和橫向溫度梯度，即使是設備處于恒溫階段，溫度梯度依然存在，因此，在設備中心位置設置溫度測量裝置并不能真正反應設備內(nèi)的溫度，需要在設備內(nèi)縱向或者橫向方向上進行多點溫度測量，將橫向或者縱向的溫度梯度控制在合理的范圍，防止設備內(nèi)出現(xiàn)局部地方溫度過高，或者局部地方溫度過低，造成設備內(nèi)的物理化學變化的不充分，或者過度。
[0004]具體來說，設備內(nèi)橫向或者縱向的溫度梯度范圍不合理，在冶煉冶金工藝中會造成冶煉爐內(nèi)，低溫區(qū)礦石的金屬析出率低；設備內(nèi)橫向或者縱向的溫度梯度范圍不合理，在石油化工工藝中，會造成反應發(fā)生器中低溫區(qū)的反應物反應不充分，化合物的產(chǎn)出率低，高溫區(qū)會有其他的化合物生成；設備內(nèi)橫向或者縱向的溫度梯度范圍不合理，在熱處理工藝中，會造成較厚的材料，由于材料的內(nèi)外溫差大，材料內(nèi)外應力大、容易造成材料裂紋，較薄、體積較大的材料，由于高溫組織形成的速度不一樣，容易造成材料變形。同時設備內(nèi)橫向或者縱向的溫度梯度范圍不合理，還會造成能耗的增加。
[0005]由于目前市場上需求的絕大多數(shù)冶金產(chǎn)品、石油化工產(chǎn)品、熱處理產(chǎn)品為粗加工產(chǎn)品，對產(chǎn)品的品質要求不高，如果需要更好的產(chǎn)品可以通過二次工藝處理，達到高質量要求，因此，目前行業(yè)中主要采用在設備四壁設置加熱裝置來給設備內(nèi)的材料供熱，在設備中心位置設置溫度測量裝置來測量溫度的技術方案，各專業(yè)廠家沒有動力去研究設備內(nèi)橫向或者縱向的溫度梯度控制技術。
[0006]工業(yè)溫度控制技術的基礎在于工業(yè)溫度測量技術，目前工業(yè)溫度測量【技術領域】，通常采用熱電阻和熱電偶來測量溫度。熱電阻溫度測量技術是采用測溫電路，通過熱電阻和溫度的變化特性，測量電阻來推算溫度，電阻的測量是通過測量回路中電流的大小來實現(xiàn)的，通常熱電阻溫度測量技術主要用于低溫測量；熱電偶溫度測量技術是采用兩種不同材料的導體或者半導體串接成一個閉合的回路，由于不同材料的導體電子密度不一樣，串接后，電子會從電子密度高的材料遷移到電子密度低的材料，在兩個導體上形成電勢差，溫度越高遷移的電子會越多，形成的電勢差就越大，從而通過測量電勢差就可推算溫度，熱電偶溫度測量技術既可用于低溫測量也可以用于高溫測量。熱電阻溫度測量技術和熱電偶溫度測量技術原理不一樣，技術方案也不同，因此兩者之間的技術特征無法互相借用。
[0007]目前常用的熱電偶均為感溫偶節(jié)點熱電偶，其包括設置在保護套管中的熱電極，設置在熱電極周圍的絕緣子，與保護套管相連的接線盒，接線座，補償導線，其中，熱電極由不同材料制成的正極導體和負極導體串接構成，串接點為感溫偶節(jié)點，也即溫度測量點；正極導體和負極導體均和接線座電連接，上述電連接可以直接電連接或者通過補償導線電連接，接線座通常設置在接線座盒中，當然也可以不設置在接線盒中。使用中，通過測量正極導體和負極導體之間的電勢差，來推算出溫度測量點的溫度，其是通過將熱電偶安裝在測量點位置進行溫度檢測。
[0008]但需要測量多點溫度時，安裝多個單感溫節(jié)點熱電偶來實現(xiàn)溫度的測量，而每個熱電偶都有一個低溫參比端，同時還需要更多的補償導線來連接熱電極和低溫參比端，由于每個熱電偶的加工、安裝精度的不同和各低溫參比端的不統(tǒng)一會造成測量溫度的差異，影響測量的準確性；采用多個熱電偶會極大提高測量成本，安裝、調試工程量大，后期維護繁瑣、維護成本高，影響到設備的溫度控制作業(yè)。目前行業(yè)中還采用先將多個熱電偶設置在一個固定桿上，再在其外面設置保護套的耙式熱電偶來來實現(xiàn)多點溫度的測量，不過由于耙式熱電偶造價高、維護成本也相當高，因此其只用于測量航空器渦扇發(fā)動機的渦流溫度，無法應用到冶煉冶金工藝、石油化工工藝、熱處理工藝。
實用新型內(nèi)容
[0009]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能進行溫度梯度內(nèi)多點溫度測量、測量精度高、維護成本低的熱電偶。
[0010]本實用新型解決技術問題所采用的技術方案是:
[0011]一種熱電偶，包括設置在保護套管中的熱電極，熱電極的四周設置有絕緣子，熱電極由正極導體、負極導體和至少一個感溫導體組成；正極導體與負極導體串接，串接連接點為主感溫偶節(jié)點；感溫導體連接在正極導體或負極導體上，其連接點為副感溫偶節(jié)點，感溫導體通過補償導線電連接接線座。
[0012]進一步，熱電偶的感溫導體設置在正極導體上，感溫導體材料的電子密度小于正極導體材料的電子密度。
[0013]進一步，熱電偶的感溫導體設置在負極導體上，感溫導體材料的電子密度大于負極導體材料的電子密度。
[0014]進一步，熱電偶的絕緣子為瓷珠，瓷珠上設置有通孔，正極導體、負極導體、補償導線均穿過通孔。
[0015]進一步，熱電偶的感溫導體數(shù)量為2?5個，并依次排列在正極導體或負極導體上。
[0016]本實用新型的熱電偶，適用于熱處理、冶煉冶金、石油化工、半導體制造、航空航天等【技術領域】進行溫度測量，只要是現(xiàn)有熱電偶能應用的【技術領域】，本實用新型的熱電偶均能應用，同時現(xiàn)有技術不能適用的溫度梯度測量領域，本實用新型的熱電偶適用。
[0017]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0018]1、本實用新型的熱電偶，其熱電極采用正極導體串接負極導體，串接連接點為主感溫偶節(jié)點，在正極導體或負極導體中的一個導體上設置至少一個感溫導體，設置連接點為副感溫偶節(jié)點從而形成至少兩個溫度測量點；正極導體、負極導體、感溫導體、主感溫偶節(jié)點、副感溫偶節(jié)點均在同一線性平面內(nèi)，其能實現(xiàn)縱向、橫向或者其他線性方向溫度梯度內(nèi)的至少兩個點的溫度測量，測量精度高、動態(tài)響應好。因此，以檢測到的縱向的溫度差為依據(jù)來控制加熱速度，從而針對不同導熱系數(shù)和尺寸規(guī)格的材料采用不同的加熱速度的加熱方案，以檢測到的橫向的溫度差為依據(jù)來控制恒溫持續(xù)時間，從而針對不同導熱系數(shù)和尺寸規(guī)格的材料采用不同的恒溫持續(xù)時間的恒溫方案。從整體上，本實用新型，由于能實現(xiàn)溫度梯度內(nèi)多點的溫度測量，因此還可以通過測量到的溫度差動態(tài)變化和升溫時間測算出傳熱速度，建立加熱模型，為精確控制溫度和加熱程序提供了可靠的保證。同樣也可以通過測量到的溫度動態(tài)布局和恒溫時間測算出熱量消耗速度，建立恒溫模型，為精確控制溫度和恒溫程序提供了可靠的保證。通過以上兩個模型的建立，可以節(jié)約熱處理設備的供熱能耗，防止材料過燒，節(jié)約時間提高處理效率，提高工藝質量，降低工藝成本。
[0019]2、本實用新型的熱電偶，由于采用等電勢結構進行電勢信號傳遞，電勢信號損耗小、傳遞精度高；還可以通過選擇合適感溫導體材料將正極導體作為公共正極或者將負極導體作為公共負極對本實用新型的熱電偶進一步優(yōu)化，提高測量的電勢信號差，降低電勢信號損耗對測量結果的影響，電勢信號更精準，推算出的測量點溫度更準確，提高溫度測量的動態(tài)響應能力；由于通過在正極導體或負極導體中的一個導體上設置至少一個感溫導體，來實現(xiàn)溫度梯度內(nèi)多點的溫度測量，其組件少、結構簡單、易于設計制造、制作和后期維護成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的感溫偶節(jié)點設置在負極導體的結構示意圖。
[0021]圖2為本實用新型的感溫偶節(jié)點設置在正極導體的結構示意圖。
[0022]圖3為本實用新型的采用瓷珠作為絕緣子的結構示意圖。
[0023]圖4為本實用新型的實施例的結構示意圖。
[0024]圖中附圖標記分別表示為:1_熱電極，2-保護套管，3-絕緣子，4-接線盒，5-接線座，6-補償導線，7-主感溫偶節(jié)點，8-副感溫偶節(jié)點，11-熱電偶，12-連接導線，13-測量儀表，14-熱處理爐，15-加熱器，101-正極導體，102-負極導體，103-感溫導體。

【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0026]如圖1、圖2所示，同時參照圖4所示，本實用新型的一種熱電偶11，包括設置在保護套管2中的熱電極1，熱電極I的四周設置有絕緣子3，熱電極I由正極導體101、負極導體102和至少一個感溫導體103組成；正極導體101與負極導體102串接，串接連接點為主感溫偶節(jié)點7 ;感溫導體103連接在正極導體101或負極導體102上，其連接點為副感溫偶節(jié)點8，感溫導體103通過補償導線6電連接接線座5。
[0027]如圖1、圖2所示，本實用新型的一種熱電偶11實施時，還包括公知的接線盒4，保護套管2與接線盒4連接，正極導體101和負極導體102均和接線座5電連接，上述電連接可以是直接電連接也可以是通過補償導線6電連接，接線座5通常設置在接線盒4中，當然也可以不設置在接線盒4中。
[0028]如圖1、圖2所示，正極導體101、負極導體102是材料不同的兩種導體，如正極導體101采用鎳鉻材料，負極導體102采用鐵合金材料，正極導體101的電子密度大于負極導體102的電子密度，正極導體101串接負極導體102，連接點為主感溫偶節(jié)點7 ;感溫導體103連接在正極導體101或負極導體102上，其連接點為副感溫偶節(jié)點8，感溫導體103通過補償導線6電連接接線座5，感溫導體103和與其連接的導體為材料不同的兩種導體。
[0029]通常正極導體101和負極導體102的長度為0.3米到2米，具體長度由主感溫偶節(jié)點7所要測量的溫度點決定，感溫導體103在正極導體101或負極導體102上的連接點由所要測量的其他溫度點決定。根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗，優(yōu)選的方案是感溫導體103數(shù)量為2?5個，并依次排列在正極導體101或負極導體102上。
[0030]如圖1、圖2所示，正極導體101、負極導體102、感溫導體103、主感溫偶節(jié)點7、副感溫偶節(jié)點8均在同一線性平面內(nèi)，當然也可以是準線性平面內(nèi)，或者類線性平面內(nèi)，共同構成熱電偶11的測量結構單元。使用中，只要將熱電極I放置到縱向、橫向或者其他線性方向溫度梯度平面內(nèi)，不需要做任何調整，就可實現(xiàn)溫度梯度內(nèi)至少兩個點的溫度測量，測量精度高。本實用新型的熱電極I組件少、結構簡單、易于設計制造、制作和后期維護成本不聞。
[0031]正極導體101和負極導體102均和接線座5電連接，上述電連接可以是直接電連接也可以是通過補償導線6電連接，感溫導體103通過補償導線6電連接接線座5，補償導線6采用與其連接導體具有基本相同熱電特性的材料制成，當然也可采用與其連接導體相同材料制成。正極導體101和接線座5的正極連接點之間的部分構成正極導體101電勢信號輸出結構，負極導體102和接線座5的負極連接點之間的部分構成負極導體102電勢信號輸出結構，感溫導體103和補償導線6以及補償導線和接線座5的連接點構成感溫導體103電勢信號輸出結構；使用中，正極導體101電勢輸出結構為等電勢體，負極導體102電勢輸出結構也為等電勢體，感溫導體103電勢輸出結構同樣也為等電勢體，電勢信號的等電勢傳輸，傳輸效率高，信號質量號。本實用新型的電勢信號輸出結構，結構簡單、易于設計制造、制作和后期維護成本低。
[0032]如圖1至圖2所示，保護套管2連接接線盒4，共同構成熱電偶11的保護結構單元。由以上制作實施過程可以看出，熱電偶11的保護結構單元是全封閉結構，使用中，能有效保護熱電極I和補償導線6免受機械損傷或者被被測介質化學腐蝕。本實用新型的接線座5、接線盒4、保護套管2采用和熱電極I相適配的結構，結構簡單、制作成本低。
[0033]如圖1至圖2所示，在熱電極I的四周設置有絕緣子3，絕緣子3采用高鋁質、粘土、剛玉質材料制成，在室溫下，絕緣子3的絕緣電阻應在5M歐姆以上。
[0034]以上是熱電偶11的基礎實施方式。從上述實施過程可以看出，正極導體101、負極導體102、感溫導體103、主感溫偶節(jié)點7、副感溫偶節(jié)點8均在同一線性平面內(nèi)，共同構成熱電偶11的測量結構單元，其可以實現(xiàn)縱向、橫向或其他線性方向溫度梯度內(nèi)至少兩個點的溫度測量測量精度高，動態(tài)響應好。正極導體101、負極導體102、感溫導體103的電勢信號均采用等電勢體傳輸，沒有信號損失，電勢信號傳遞精度高。本實用新型的熱電偶11具有組件少、結構簡單、易于設計制造、制作和后期維護成本低的技術效果。
[0035]為了提高熱電偶11的溫度測量精度和動態(tài)響應能力，本實用新型在基礎實施方式的基礎上作出進一步改進，如圖2所示，同時參照圖4所示，本實用新型的第一優(yōu)選實施方式為，感溫導體103設置在正極導體101上，感溫導體103材料的電子密度小于正極導體101材料的電子密度。顯然，負極導體102材料的電子密度小于正極導體101材料的電子密度。此優(yōu)選實施方式，正極導體101作為公共正極，正極導體101的電子向負極導體102、感溫導體103上遷移，電子遷移數(shù)量和主感溫偶節(jié)點7、副感溫偶節(jié)點8的溫度相關，溫度越高，遷移的電子數(shù)量越多，溫度越低，遷移的電子數(shù)量較少。整體上，由于正極導體101作為單一的電子遷移源，在同一溫度條件下，正極導體101的電勢大幅提高，正極導體101和負極導體102的電勢差，正極導體101和感溫導體103的電勢差均會同步提高。電勢差大，電勢信號傳遞的損耗對測量結果的影響就更小，從而進一步提高測量儀表13獲得的電勢信號的精準性，推算出的測量點的溫度也就更更準確；電勢差大，電勢信號隨溫度的變化也大，從而進一步提高熱電偶11對測量點溫度變化的動態(tài)響應，更有利于及時了解測量點的溫度變化情況，特別是溫度梯度內(nèi)多點的溫度變化情況，為溫度調整方案的制定提供依據(jù)，提高溫度調整方案的有效性和經(jīng)濟性，降低工藝成本，提高工藝質量。
[0036]為了提高熱電偶11的溫度測量精度和動態(tài)響應能力，本實用新型在基礎實施方式的基礎上作出進一步改進，如圖1所示，同時參照圖4所示，本實用新型的第二優(yōu)選實施方式為，感溫導體103設置在負極導體102上，感溫導體103材料的電子密度大于負極導體102材料的電子密度。顯然，負極導體102材料的電子密度小于正極導體101材料的電子密度。負極導體102作為公共負極，正極導體101、感溫導體103的電子向負極導體102上遷移，電子遷移數(shù)量和主感溫偶節(jié)點7、副感溫偶節(jié)點8的溫度相關，溫度越高，遷移的電子數(shù)量越多，溫度越低，遷移的電子數(shù)量較少。整體上，負極導體102作為單一的電子遷移目的導體，在同一溫度條件下，負極導體102的電勢大幅降低正極導體101和負極導體102的電勢差，正極導體101和感溫導體103的電勢差均會同步提高。電勢差大，電勢信號傳遞的損耗對測量結果的影響就更小，從而進一步提高測量儀表13獲得的電勢信號的精準性，推算出的測量點的溫度也就更更準確；電勢差大，電勢信號隨溫度的變化也大，從而進一步提高熱電偶11對測量點溫度變化的動態(tài)響應，更有利于及時了解測量點的溫度變化情況，特別是溫度梯度內(nèi)多點的溫度變化情況，為溫度調整方案的制定提供依據(jù)，提高溫度調整方案的有效性和經(jīng)濟性，降低工藝成本，提高工藝質量。
[0037]熱電偶11，通常采用絕緣子3將正極導體101、負極導體102、補償導線6、保護套管2之間的空隙填滿，這樣，熱電偶11的重量較大。使用中，當熱電偶11安裝孔和熱電偶11的尺寸適配較差時，在熱電偶11的重力作用下，容易造成熱電偶11走位，造成測量點的偏離，影響到溫度控制決策的正確性。
[0038]為了降低熱電偶11的重量，提高對測量點的控制，本實用新型在基礎實施方式、第一優(yōu)選實施方式、第二優(yōu)選實施方式中任意一個實施方式的基礎上作出進一步改進，如圖3所示，本實用新型的第三優(yōu)選實施方式為，絕緣子3為瓷珠，瓷珠上設置有通孔，正極導體101、負極導體102、補償導線6均穿過通孔。根據(jù)熱電偶11的熱電極I各組件的尺寸以及它們相互之間的空隙，選擇合適尺寸和孔徑的瓷珠作為絕緣子3，通過瓷珠通孔將布置在熱電極I的各組件間。上述結構能極大減少絕緣子3占熱電偶11的比重，降低熱電偶11的重量，提高對測量點的控制能力，從而進一步提高本實用新型的可操作性和易用性。同時有通孔的瓷珠進一步提高了保護套管2結構設計的簡單化、有利于提高熱電偶11制作的效率，降低熱電偶11的生產(chǎn)成本，便于熱電偶11的維護。
[0039]下面以熱處理爐14內(nèi)的溫度測量為例，介紹采用熱電偶11進行溫度測量的實施過程:
[0040]如圖4所示，同時參照圖1、圖2所示,熱處理爐14的一個或者多個壁體上設置有熱電偶11安裝孔，在熱處理爐14不使用時，將熱電偶11安裝孔封閉；通常熱電偶11安裝孔設置在熱處理爐14壁體的中間部位，當然也可以根據(jù)實際需要設置在熱處理爐14壁體的其他位置。本領域的技術人員根據(jù)熱處理爐14的幾何尺寸和根據(jù)熱處理工藝的溫度測量需要，自由選擇合適規(guī)格的熱電偶11，通過熱電偶11安裝孔安裝熱電偶。其中，安裝在熱處理爐14上、下壁體的熱電偶11需要進行豎直安裝，安裝在熱處理爐14側壁壁體的熱電偶11需要進行水平安裝；測量儀表13設置在遠離熱處理爐14的一個位置，具體設定根據(jù)熱處理爐14的周圍環(huán)境確定，用連接導線12將熱電偶11和測量儀表13連接起來，連接導線12為公知的補償導線7，補償導線7的材料根據(jù)正極導體101、負極導體102、熱電偶使用的補償導線7決定。
[0041]實施時，熱電偶11的數(shù)量為兩個，每個熱電偶均有兩個感溫導體103，也就是均有一個主感溫偶節(jié)點7和兩個副感溫偶節(jié)點8，其中一個熱電偶11放置在水平方向，用于測量橫向溫度梯度內(nèi)三個點的溫度，另外一個熱電偶11放置在縱向方向，用于測量縱向溫度梯度內(nèi)三個點的溫度，每個熱電偶11采用將接線座5固定在接線盒4里，接線盒4為半封閉結構，將熱電極I和補償導線6的連接體設置在保護套管2中，保護套管2為半封閉結構，保護套管2和接線盒4共同構成熱電偶11的全封閉保護結構單元。
[0042]執(zhí)行熱處理爐14的溫度測量時，由于主感溫偶節(jié)點7兩側的正極導體101材料和負極導體102材料不同，副感溫偶節(jié)點8兩側的感溫導體103材料和與其連接的導體材料不同，因此，連接后電子會從電子密度高的材料遷移到電子密度低的材料，在兩個導體上形成接觸電勢電勢差，電勢差的大小和溫度的高低保持動態(tài)特性關系，通過測量電勢差值就可以得出主感溫偶節(jié)點7和副感溫偶節(jié)點8的溫度值；溫度越高遷移的電子會越多，形成的電勢差就越大，電勢差隨溫度的變化而變化。電勢信號等勢傳遞給測量儀表13，誤差極低，測量儀表13根據(jù)電勢差和溫度特性關系，推算出多個測量點的溫度。由于熱電偶11是采用垂直安裝和水平安裝，所以多個測量點處于縱向溫度梯度上，或橫向溫度梯度上，多個測量點的溫度值能很好的反映熱處理爐14的溫度梯度。在同一導體上，電勢一樣，不存在電勢差，確保電勢差信號被精準傳遞。
[0043]由于不同的熱處理材料，其導熱系數(shù)不同，可承受的加熱速度不同，需要通過熱電偶11和測量儀表13及時了解熱處理爐14的度變化數(shù)據(jù)，便于精確控制處理效果。因此，在熱處理過程中，需要根據(jù)所要加工工件的材料和厚度制定供熱方案。
[0044]對于較薄的材料，其導熱快，材料表面和內(nèi)部容易實現(xiàn)溫度均衡，加熱器15就可以采用較快的加熱速度，縱向溫度偏差可設置大點，較快完成材料的熱處理，提高材料熱處理效率，降低材料熱處理成本。
[0045]對于較薄且體積較大的材料，加熱速度過快，高溫組織形成的速度不一樣，容易造成材料變形，需及時調整升溫速度，將升溫速度降下來，盡量減小縱向溫差引起的變形，根據(jù)檢測縱向的溫度差來控制加熱速度，從而在保證具有較高處理效率，較低材料熱處理成本的前提下，確保材料的熱處理質量。
[0046]對于較厚的材料，其導熱慢，材料表面和內(nèi)部需要較長的時間才能溫度均衡，加熱速度快，材料的內(nèi)外溫差大，材料內(nèi)外應力大、容易造成材料裂紋。因此，需要選擇較慢的加溫速度，縱向溫度偏差設置小點兒，將加熱速度減低，升溫過程要平緩，讓材料均勻吸熱，據(jù)縱向溫度偏差情況設置控制升溫速率，調節(jié)加熱功率，降低造成不必要的材料損壞。
[0047]以上是采用熱電偶11來實現(xiàn)動態(tài)測量熱處理爐14內(nèi)溫度梯度的多點溫度。當然上述應用不局限于熱處理爐14還可以用于冶煉爐、石油化工的反應釜發(fā)生器，還可以用于檢測發(fā)動機內(nèi)的溫度分布。
[0048]從上述實施例的實施過程可以看出，由于只需選用合適數(shù)量的主感溫偶節(jié)點7、副感溫偶節(jié)點8和測量點匹配的熱電偶11，并設置在熱處理設備、如熱處理爐14中，就可以實現(xiàn)熱處理設備中縱向或者橫向，或者縱向橫向的溫度梯度的多點動態(tài)溫度測量，測量信號質量好，測量精度高，推算出的測量點溫度準確，從而可以根據(jù)材料處理工藝，建立合理加熱模型，為精確控制溫度和加熱程序提供了可靠的保證，建立恒溫模型，為精確控制溫度和恒溫程序提供了可靠的保證。通過以上兩個模型的建立，提高溫度控制的有效性和經(jīng)濟性，提高材料的處理效率、處理質量，降低材料處理的成本。
[0049]本實用新型的工業(yè)實用性:
[0050]如上所述，本實用新型的熱電偶11，由于通過在正極導體101或負極導體102中的一個導體上設置至少一個感溫導體103，來實現(xiàn)溫度梯度內(nèi)多點的溫度測量，其組件少、結構簡單、易于設計制造、制作和后期維護成本低；由于熱電偶11能精準、動態(tài)測量設備內(nèi)的溫度，從而可以根據(jù)材料處理工藝，制定合理、經(jīng)濟的加熱方案和恒溫供熱方案，提高材料的處理效率、處理質量，降低材料處理的成本。
【權利要求】
1.一種熱電偶，包括設置在保護套管⑵中的熱電極(1)，所述熱電極⑴的四周設置有絕緣子(3)，其特征在于: 所述熱電極(1)由正極導體(101)、負極導體(102)和至少一個感溫導體(103)組成；所述正極導體(101)與負極導體(102)串接，串接連接點為主感溫偶節(jié)點(7);所述感溫導體(103)連接在正極導體(101)或負極導體(102)上，其連接點為副感溫偶節(jié)點(8)，所述感溫導體(103)通過補償導線(6)電連接接線座(5)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種熱電偶，其特征在于，所述感溫導體(103)設置在正極導體(101)上，所述感溫導體(103)材料的電子密度小于正極導體(101)材料的電子密度。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種熱電偶，其特征在于，所述感溫導體(103)設置在負極導體(102)上，所述感溫導體(103)材料的電子密度大于負極導體(102)材料的電子密度。
4.根據(jù)權利要求1至3中任意一項權利要求所述的一種熱電偶，其特征在于，所述絕緣子(3)為瓷珠，所述瓷珠上設置有通孔，所述正極導體(101)、負極導體(102)、補償導線(6)均穿過通孔。
5.根據(jù)權利要求1至3中任意一項權利要求所述的一種熱電偶，其特征在于，所述的感溫導體(103)數(shù)量為2?5個，并依次排列在正極導體(101)或負極導體(102)上。
【文檔編號】G01K7/02GK204101203SQ201420618854
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月23日 優(yōu)先權日:2014年10月23日
【發(fā)明者】宋興華, 鄭驪, 楊梅, 陳宇峰, 胡曉明, 劉剛利 申請人:成都工業(yè)學院