一種高溫?zé)犭娕紮z定爐用加熱體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高溫?zé)犭娕紮z定爐用加熱體，屬于高溫?zé)犭娕紮z定或校準(zhǔn)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，高溫?zé)犭娕紮z定爐用于熱電偶的檢定或校準(zhǔn)，加熱體是整個(gè)熱電偶檢定爐設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。熱電偶檢定爐的加熱體一般有電阻絲或硅鉬復(fù)合材料。電阻絲一般以纏繞方式繞在陶瓷管上，給電阻絲通電后電阻絲發(fā)熱達(dá)到加熱的目的，在陶瓷管中間形成均勻溫場(chǎng)。根據(jù)加熱絲材料的不同加熱的溫度不同，鎳鉻絲加熱溫度上限1200°C，鉑銠絲加熱溫度上限1600°C ;硅鉬復(fù)合材料加工成U型棒，一組(一般8?10個(gè))U型棒間隔排列，再用導(dǎo)線串聯(lián)，通電后達(dá)到加熱目的，在U型區(qū)域中形成均勻溫場(chǎng)。一般硅鉬復(fù)合材料加熱溫度上限1600°C。以上兩種熱電偶檢定爐用加熱體由于材料本身耐溫有限，因此不能用于高溫(1600°C?3000°C )熱電偶檢定爐的加熱。目前，用于1600°C以上并達(dá)到3000°C的加熱體材料只有石墨，在福射溫度計(jì)檢定爐中使用較多。福射溫度計(jì)檢定爐中的石墨加熱體有棒型和環(huán)型。棒形加熱體是將一組(一般6?8個(gè))石墨棒均布在圓周上，并用導(dǎo)線串聯(lián)，通電后達(dá)到加熱目的，并產(chǎn)生均勻溫場(chǎng)；環(huán)形加熱體是將一組(一般15?20個(gè))石墨環(huán)疊加，電流依次通過(guò)每個(gè)石墨環(huán)達(dá)到加熱目的，并產(chǎn)生均勻溫場(chǎng)。但是，輻射溫度計(jì)檢定爐對(duì)溫場(chǎng)要求低，因此上面兩種石墨加熱體產(chǎn)生的溫場(chǎng)指標(biāo)達(dá)不到熱電偶檢定的要求，而且這兩中石墨加熱體的設(shè)計(jì)部件較多，安裝不方便。另外，環(huán)形加熱體由于自身熱膨脹易損壞。鑒于以上加熱體的不足，需要設(shè)計(jì)一種更好的高溫?zé)犭娕紮z定爐用加熱體。
[0003]本發(fā)明提出一種高溫?zé)犭娕紮z定爐用加熱體，加熱體采用純度高于99.99%的石墨加工，加熱體兩端電極采用紫銅加工，加熱體設(shè)計(jì)成管狀，產(chǎn)生均勻穩(wěn)定的溫場(chǎng)，為了減小能耗，加熱管管壁厚度進(jìn)行了階段設(shè)計(jì)，為了減小熱膨脹引起的損壞，加熱管兩端增加了緩沖環(huán)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有熱電偶檢定爐用加熱體設(shè)計(jì)上存在的不足，提出一種高溫?zé)犭娕紮z定爐用加熱體。
[0005]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0006]本發(fā)明的一種高溫?zé)犭娕紮z定爐用加熱體，固定于高溫?zé)犭娕紮z定爐的內(nèi)壁上，并與高溫?zé)犭娕紮z定爐的溫度控制系統(tǒng)連接；其特征在于:所述加熱體的材質(zhì)為純度高于99.99%的石墨；所述加熱體包括:石墨加熱管(1)、石墨緩沖環(huán)(2)、石墨電極套(3)和紫銅電極⑷。
[0007]石墨加熱管⑴的兩端分別連接I個(gè)石墨緩沖環(huán)⑵，2個(gè)石墨電極套(3)套分別在石墨緩沖環(huán)(2)上，2個(gè)石墨電極套(3)分別安裝在兩側(cè)的紫銅電極(4)上。
[0008]石墨加熱管(I)是電加熱體，為高溫?zé)犭娕紮z定或校準(zhǔn)提供均勻穩(wěn)定的溫場(chǎng)。石墨加熱管(I)為內(nèi)徑均勻的中空管，并且石墨加熱管(I)的兩端段壁厚大于中間段壁厚，目的是使石墨加熱管(I)兩端能耗小于中間，產(chǎn)生的溫度較低。石墨加熱管(I)的兩端設(shè)計(jì)有外螺紋。為了用標(biāo)準(zhǔn)光電高溫計(jì)讀取石墨加熱管(I)中的標(biāo)準(zhǔn)溫度，在石墨加熱管(I)中間開(kāi)一個(gè)福射測(cè)溫孔(5)。
[0009]石墨緩沖環(huán)(2)的外壁設(shè)計(jì)成圓錐曲面，目的是減小石墨加熱管(I)熱膨脹引起石墨加熱管(I)自身的損壞；石墨緩沖環(huán)(2)壁厚的一端內(nèi)部設(shè)計(jì)有螺紋，用于與石墨加熱管(I)連接；石墨緩沖環(huán)(2)壁薄的一端外壁延軸向?qū)ΨQ(chēng)開(kāi)兩條縫，使石墨緩沖環(huán)(2)細(xì)端延徑向具有一定的彈性，避免石墨緩沖環(huán)(2)因受熱膨脹擠壓破損。石墨緩沖環(huán)(2)的外壁打磨光滑，既減小石墨緩沖環(huán)(2)移動(dòng)阻力，又保證其與石墨電極套(3)接觸緊密。
[0010]石墨電極套(3)的內(nèi)壁設(shè)計(jì)成圓錐曲面，同時(shí)與石墨緩沖環(huán)⑵連接的一端內(nèi)壁設(shè)計(jì)有螺紋，用于與石墨緩沖環(huán)(2)通過(guò)螺紋配合連接。石墨電極套(3)的內(nèi)壁打磨光滑，既減小石墨緩沖環(huán)(2)移動(dòng)阻力，又保證與石墨緩沖環(huán)(2)接觸緊密。石墨電極套(3)與紫銅電極(4)通過(guò)螺紋固定連接。
[0011]紫銅電極(4)上有與石墨加熱管(I)的同軸圓孔。紫銅電極(4)固定于高溫?zé)犭娕紮z定爐的內(nèi)壁上，并通過(guò)銅導(dǎo)線與高溫?zé)犭娕紮z定爐的溫度控制系統(tǒng)連接。高溫?zé)犭娕紮z定爐的溫度控制系統(tǒng)通過(guò)紫銅電極(4)、石墨電極套(3)和石墨緩沖環(huán)(2)為石墨加熱管
(I)加電。
[0012]所述高溫?zé)犭娕紮z定爐用加熱體的使用方法為:
[0013]步驟1:將所述高溫?zé)犭娕紮z定爐用加熱體固定于高溫?zé)犭娕紮z定爐的內(nèi)壁上，并通過(guò)銅導(dǎo)線，將紫銅電極(4)與高溫?zé)犭娕紮z定爐的溫度控制系統(tǒng)連接。
[0014]步驟2:高溫?zé)犭娕紮z定爐的溫度控制系統(tǒng)通過(guò)紫銅電極⑷、石墨電極套(3)和石墨緩沖環(huán)(2)為石墨加熱管(I)加電。
[0015]步驟3:電流通過(guò)石墨加熱管(I)時(shí)產(chǎn)生熱量，使石墨加熱管(I)內(nèi)部達(dá)到指定控制溫度，并且通過(guò)控制使石墨加熱管(I)內(nèi)部的溫場(chǎng)均勻穩(wěn)定。
[0016]所述指定控制溫度在1600°C至3000°C范圍內(nèi)。
[0017]步驟4:將高溫?zé)犭娕紡母邷責(zé)犭娕紮z定爐外側(cè)，穿過(guò)高溫?zé)犭娕紮z定爐，從所述高溫?zé)犭娕紮z定爐用加熱體的一端插入到石墨加熱管(I)，使高溫?zé)犭娕嫉臏y(cè)溫端位于石墨加熱管(I)的中間位置。
[0018]所述高溫?zé)犭娕及ㄦu錸熱電偶、銥銠熱電偶和鉑銠熱電偶。
[0019]步驟5:將標(biāo)準(zhǔn)光電高溫計(jì)從高溫?zé)犭娕紮z定爐外側(cè)，穿過(guò)高溫?zé)犭娕紮z定爐，插入到石墨加熱管(I)的輻射測(cè)溫孔(5)，測(cè)量高溫?zé)犭娕紲y(cè)溫端的溫度，通過(guò)比較法對(duì)高溫?zé)犭娕歼M(jìn)行檢定或校準(zhǔn)。
[0020]有益效果
[0021]本發(fā)明提出的高溫?zé)犭娕紮z定爐用加熱體與已有熱電偶檢定爐用加熱體相比較，具有如下優(yōu)點(diǎn):以石墨為材料，石墨加熱管溫度可以達(dá)到3000°C，產(chǎn)生穩(wěn)定均勻的溫場(chǎng)，滿(mǎn)足(1600°C?3000°C )鎢錸熱電偶、銥銠熱電偶、鉑銠熱電偶等高溫?zé)犭娕嫉臋z定或校準(zhǔn)，同時(shí)該加熱體可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)光電高溫計(jì)測(cè)得高溫?zé)犭娕紲y(cè)溫端的溫度，提高高溫?zé)犭娕紮z定或校準(zhǔn)的精度。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中高溫?zé)犭娕紮z定爐用加熱體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]其中，1-石墨加熱管、2-石墨緩沖環(huán)、3-石墨電極套、4-紫銅電極、5-輻射測(cè)溫孔。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0025]本實(shí)施例中的高溫?zé)犭娕紮z定爐用加熱體，其材質(zhì)為純度高于99.99%的石墨；其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括:石墨加熱管1、石墨緩沖環(huán)2、石墨電極套3和紫銅電極4。
[0026]石墨加熱管I的兩端分別連接I個(gè)石墨緩沖環(huán)2，2個(gè)石墨電極套3套分別在石墨緩沖環(huán)2上，2個(gè)石墨電極套3分別安裝在兩側(cè)的紫銅電極4上。
[0027]石墨加熱管I是電加熱體，為高溫?zé)犭娕紮z定或校準(zhǔn)提供均勻穩(wěn)定的溫場(chǎng)。石墨加熱管I為內(nèi)徑均勻的中空管，并且石墨加熱管I的兩端段壁厚大于中間段壁厚，目的是使石墨加熱管I兩端能耗小于中間，產(chǎn)生的溫度較低。石墨加熱管I的兩端設(shè)計(jì)有外螺紋。為了用標(biāo)準(zhǔn)光電高溫計(jì)讀取石墨加熱管I中的標(biāo)準(zhǔn)溫度，在石墨加熱管I中間開(kāi)一個(gè)輻射測(cè)溫孔5。
[0028]石墨緩沖環(huán)2的外壁設(shè)計(jì)成圓錐曲面，目的是減小石墨加熱管I熱膨脹引起石墨加熱