熱電偶的熱電極一般都裝在帶有接線盒的保護管中,保護管有以下幾方面的作用:
(1)保護熱電極不受到人為或機械損壞;
(2)由于保護管能使熱電極不直接和被測介質(zhì)接觸,可避免防止有害介質(zhì)對熱電極的腐蝕火焰和氣體對熱電極的沖刷和輻射,延長熱電極的使用壽命;
(3)保護管還起著固定和支撐熱電偶的作用。
制作熱電偶保護管的材料─般應(yīng)滿足以下要求:
1、應(yīng)有足夠的機械強度,抗彎、抗壓、不易損壞;
2、導(dǎo)熱性能好,熱容量小,以便減少熱電偶測溫時的慣性,使保護管內(nèi)外的溫差不要太大;3、有良好的氣密性,防止被測介質(zhì)滲透到管內(nèi)腐蝕或損壞熱電極,造成誤差或經(jīng)濟損失;
4、物理化學(xué)性能穩(wěn)定,在長期使用過程中,尤其是在高溫情況下不會和被測介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生對熱電極有害的氣體;
5、在對酸、堿、鹽等具有腐蝕性的介質(zhì)進行測量時,保護管選用的材料應(yīng)能耐有害介質(zhì)的腐蝕;針對不同的測試環(huán)境選取相應(yīng)的材質(zhì)。
6、從節(jié)約成的角度,盡可能選用價格較低的材料。
熱電偶保護管通常為單保護管,在某些特殊情況下,可采用兩個同心安裝的保護管。接近熱電偶的稱為主保護管,外面的保護管叫輔助保護管。通常采用氧化鋁管為主保護管,碳化硅管為輔助保護管套構(gòu)成組合保護管,以獲得良好的綜合性能,如具有抗切割火焰、抗熱沖擊或防止機械損傷等作用。
1、金屬保護套管材料:不銹鋼、低碳耐熱鋼、鎳基高溫合金、鐵基耐蝕合金、貴金屬保護套管(鉑、鉑銠合金和銥銠合金等)、難熔金屬材料(鉑、鉭、鈮、鎢和鎢錸合金等)、銅及銅合金(黃銅或青銅)、鈦合金。
金屬陶瓷保護管金屬材料雖然堅韌,但往往不耐高溫,不抗腐蝕。而陶瓷材料恰好相反,耐高溫,抗腐蝕,但是很脆。為此,人們將金屬與陶瓷結(jié)合,集中兩者的優(yōu)點,取長補短,得到了一種既耐高溫,抗腐蝕,又抗熱震的堅韌的復(fù)合材料——金屬陶瓷。
2、非金屬陶瓷保護套管材料:石英管、瓷管、剛玉管、氧化鎂、氧化鋯、硅化物、石墨。其它還有:復(fù)合材料保護套管、新材料涂層熱電偶保護套管、納米陶瓷涂層材料熱電偶保護套管。
通過上述內(nèi)容我們可以看出,熱電偶套管材料分為金屬材料和非金屬材料,金屬材料比較堅韌,但是不耐高溫不耐腐蝕。非金屬材料中的陶瓷材料則是耐高溫耐腐蝕,卻比較脆,所以每種材料都有各自的優(yōu)劣勢,如何選擇還要根據(jù)實際情況來確定。