[实用新型]铠装热电偶材料

说明书

本实用新型涉及测温热电偶用的一种铠装热电偶材料。

上海科学技术出版杜1988年10月第一版出版的《常用电工材料》第1165页介绍了铠装热电偶材料的结构，这种铠装热电偶材料，其热电偶的单极丝之间用氧化镁填料绝缘，装入金属套管内，经拉拔缩径制成坚实的组合件。根据使用要求，这种组合件的外径为φ8至φ0.25mm，长度可达几十米，可自由弯曲，制成的铠装热电偶，不受介质侵蚀，耐压高，耐冲击，耐振动，感温灵敏，能安装到复杂的测温部位，因而得到广泛应用。

然而，按照上述结构，难以实现超低温测量用的铠装热电偶材料。因为能适应-270°～0℃的超低温测量的热电偶丝通常为镍铬-金铁丝或铜-金铁丝，金铁丝的化学成分为Au+原子百分比0.07Fe，易受导热良好的绝缘填料氧化镁的侵蚀而改变其热电性能。同时金铁丝的线径仅0.2mm，在热电偶材料铠装时，金属套管内的氧化镁填料发生形变，形变产生的挤压力、摩擦力作用在机械性能较差的金铁丝表面，会造成金铁丝表面的磨损，拉毛，甚至断裂而报废。

为此，本实用新型的目的是提供一种用于超低温测量热电偶用的铠装热电偶材料，它能克服氧化镁填料对金铁丝的侵蚀，减轻或消除在铠装成形中对金铁丝的机械伤害。

本实用新型是这样实现的，所提供的铠装热电偶材料，具有氧化镁材质的柱形填料，填料中沿其轴线方向至少有一组孔，每组孔有两个分隔一定距离的通孔，在每组孔组的两个通孔中分别穿有构成热电偶丝的镍铬单极丝、金铁单极丝或纯铜单极丝、金铁单极丝，在所述填料外套有金属套管，所述的单极丝与通孔之间及所述填料与金属套管之间为紧配合，所述每根单极丝外表面上有保护层。

所述保护层为塑料包复层。

所述保护层也可以为漆包层和塑料包复层的双层结构。

本实用新型的铠装热电偶材料，由于构成热电偶丝的单极丝表面上有保护层，将带来以下三个好处：其一是保护层使金铁单极丝与填料中氧化镁材料被隔开，避免了氧化镁材料对金铁单极丝表面的侵蚀污染。其二是加了保护层后，使热电偶丝，特别是金铁单极丝的刚度和坚牢度得到提高，避免因操作不慎损伤热电偶丝；制造时，也便于将金铁单极丝穿在填料的通孔中，且不损伤单极丝的金属表面。其三是在铠装时，金属套管内的填料发生形变，形变所产生的对热电偶丝的摩擦、挤压力被保护层所缓冲和衰减，从而可显著降低铠装时对热电偶丝，尤其是对金铁单极丝金属表面的机械损伤。

综上所述，本实用新型提供了便于实施的超低温铠装热电偶材料。

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

图1是本实用新型铠装热电偶材料的结构示意图。

图2是图1沿A-A向的剖视图。

如图1所示，铠装热电偶材料具有一个金属套管1，套管内有用氧化镁材料烧制成的柱形填料2，填料的端面上沿其轴线方向有一个孔组，此孔组具有两个互相隔开一定距离的通孔5,8，在此两个通孔5,8中分别穿有构成一对热电偶丝的镍铬单极丝3和金铁单极丝6。镍铬单极丝的化学成分为：10％的Cr，其余为Ni；金铁单极丝的化学成为分Au+原子百分比0.07Fe。镍铬单极丝3和金铁单极丝6的金属表面上各有一个保护层4,7，该保护层为塑料包复层，采用聚四氟乙烯材料，或者为漆色层和塑料包复层的双层结构，以便使热电偶丝的金属表面与氧化镁材料互相隔开，避免氧化镁对金铁单极丝的侵蚀造成的热电势漂移。所述带保护层4的镍铬单极丝3与填料2的通孔5之间、所述带保护层7的金铁单极丝6与填料2的通孔8之间及填料2外表面与套管1内表面之间为紧配合，从而构成了超低温测量热电偶用的铠装电偶材料。

制造时，先将带有保护层的镍铬单极丝3及带有保护层的金铁单极丝6分别穿在柱形填料2的通孔5,8中，然后在填料2外套上金属套管1，置入拉制机的模具中，进行拉拔缩径，套管内径被缩小，使套管1内的柱形填料发生形变，即柱形填料受压粉碎，粉粒位移，充填其内空隙，并被压实成形，使套管、填料及热电偶丝三者成为紧密结合在一起的坚实的组合件。由于热电偶丝的金属表面有塑料包复层保护，在拉拔缩径工艺过程中，可减轻受压粉碎后的填料粒子的挤压、移动而造成对热电偶丝金属表面，尤其是金铁单极丝金属表面的损伤。

当然，也可用纯铜单极丝代替上侧的镍铬单极丝来实施超低温测量热电偶用的铠装热电偶材料，其结构完全与上例相同。