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【技术】工业用铠装热电偶技术研究综述

时间:2024-05-25 08:05:44 点击:92次

热电偶作为钢铁冶炼、光伏传导和核电火电等现代工业中的关键测温元器件,具有精度高,范围广,寿命长等特点。将2种不同成分的导体连接成闭合回路,当工作端和冷端存在温差时便会在回路中产生热电动势,这种现象即为塞贝克效应。热电动势随着工作端温度升高而增长,其大小只和导体材质以及两端温差有关,和热电极长度、直径无关。

根据内部结构不同,热电偶可主要分为装配式热电偶和铠装热电偶,装配式热电偶通常由细丝形导线、保护外壳和接线头等组成,具有响应快,灵活性高等特点,铠装热电偶是在装配热电偶的基础上为解决直径大、测温区多、难批量生产而发展起来的,主要由偶丝,绝缘材料,套管经焊接密封、拉拔装配制成。与前者相比,铠装热电偶耐腐性、耐高温性更强,机械强度更高,更易服役与某些特殊极端环境中,同时亦可作为装配式热电偶的感温元件,因此广泛应用在石油化工、电站军工等温度监测领域。

自上世纪50年代荷兰成功研制出第一支铠装热电偶以来,世界各国在其技术要求、产品研发及标准体系方面取得了飞速发展。我国自1966年开始研制和生产铠装热电偶,截止目前,已有重庆材料研究院、中国船舶713所等20余家单位实现批量生产。根据偶丝材质不同,可主要分成贵金属铠装热电偶和廉金属铠装热电偶,由于铠装热电偶的寿命、精度会受到辐射、高温等特殊环境的影响,在很大程度上限制了其工业发展,因此评估铠装热电偶的使用寿命,分析其测温性能的影响规律并在服役结束时及时更换新的铠装热电偶迫在眉睫。

该文在国内外众多学者研究的基础上,综述工业用铠装热电偶技术研究现状,以贵、廉金属铠装热电偶为研究对象,分析工艺参数对其使用寿命和测温性能的影响,探讨铠装热电偶中存在的问题并阐述其重点研究方向,以期为铠装热电偶的高性能/轻量化制造提供理论依据。

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