热电偶保护管

　　热电偶是应用最广泛的测温传感器。而热电偶的长期稳定性、使用寿命等各项性能指标，都与保护管密切相关。热电偶损坏率的高低直接取决于保护管材料的性能。

 

一、 引言

　　随着自动化程度的不断提高，温度的测量涉及到国民经济的各个领域，如工农业生产、国防、科研、医药、卫生、环保、气象以及宇航等部门。热电偶因其性能稳定、准确可靠、结构简单、使用方便、测温范围广、信号可远传等优点，在工业生产和科学研究等领域中已成为应用最广泛的感温元件。而热电偶的长期稳定性、使用寿命等各项性能指标，都与保护管密切相关。据有关数据统计，热电偶在正常的测量范围内，其损坏率的高低直接取决于保护管材料性能的优异。因此，在实际使用中正确地选择保护管，是延长热电偶使用寿命的前提。 

 

二、 作用 

　　热电偶保护管主要有两种用途，一是防止遭受机械损坏；二是保护热电偶免受被测介质化学腐蚀、不受氧化气氛或还原气氛的有害影响，使热电偶尽可能处于接近其更佳气氛中。因此热电偶必须加以保护，使之不受不良气氛的侵害。 

　　热电偶在以下几种介质中使用必须隔绝： 

　　1．当与热电偶接触会改变热电偶化学成分的各种金属（固体、液体、气体） 

　　2．会腐蚀热电偶材料的炉气和其它蒸气（硫及其化合物是特别有害的）。 

　　3．能腐蚀热电偶材料的各种电解质。 

　　热电偶保护管通常为单保护管，在某些特殊情况下，可采用两个同心安装的保护管。接近热电偶的称为主保护管，外面的保护管叫辅助保护管。通常采用氧化铝管为主保护管，碳化硅管为辅助保护管套构成组合保护管，以获得良好的综合性能，如具有抗切割火焰、抗热冲击或防止机械损伤等作用。 

　　理想的保护管应具有以下性能： 

　　1．耐高温：在热电偶温度测量上限使用，不应产生变质和变形，在高温下抗氧化性能好。 

　　2．耐腐蚀：当热电偶用于酸性或碱性，以及具有其他腐蚀性介质中测温时，保证有一定的寿命。 

　　3．气密性好：可防止外界有害介质渗入保护管内部，使感温元件损坏或变质。 

　　4．导热性好：具有较高的导热系数，时间常数小。 

　　5．有足够的机械强度和一定的耐温剧变的性能。 

　　6．物理、化学性能稳定：在长期使用中不和外部介质、绝缘材料、热电极材料相互作用而变质，也不产生对热电极有害的气体。 

　　7．价格低廉。 

 

三、 性能和选用 

　　保护管按其材质可分为三种： 

　　1、金属：机械强度高、导热性能好、应用非常广泛。保护管常用金属材料及用途见表1。 

　　2、非金属：多在1000℃以上温度测量时采用，耐热性能好，震性差、导热性差。

　　3、金属陶瓷：由于金属材料机械强度高，但不耐高温；非金属材料耐高温，但机械强度低。用粉末冶金的方法制成金属陶瓷保护管，即有耐高温的性能又有较好的机械强度，有很好的应用前景，可广泛地用于钢水、铁水及高温盐浴炉等恶劣的环境。