热电偶的热电极一般都装在带有接线盒的保护管中,保护管有以下几方面的作用:
(1)保护热电极不受到人为或机械损坏;
(2)由于保护管能使热电极不直接和被测介质接触,可避免防止有害介质对热电极的腐蚀火焰和气体对热电极的冲刷和辐射,延长热电极的使用寿命;
(3)保护管还起着固定和支撑热电偶的作用。
制作热电偶保护管的材料─般应满足以下要求:
1、应有足够的机械强度,抗弯、抗压、不易损坏;
2、导热性能好,热容量小,以便减少热电偶测温时的惯性,使保护管内外的温差不要太大;3、有良好的气密性,防止被测介质渗透到管内腐蚀或损坏热电极,造成误差或经济损失;
4、物理化学性能稳定,在长期使用过程中,尤其是在高温情况下不会和被测介质发生反应而产生对热电极有害的气体;
5、在对酸、碱、盐等具有腐蚀性的介质进行测量时,保护管选用的材料应能耐有害介质的腐蚀;针对不同的测试环境选取相应的材质。
6、从节约成的角度,尽可能选用价格较低的材料。
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。
1、金属保护套管材料:不锈钢、低碳耐热钢、镍基高温合金、铁基耐蚀合金、贵金属保护套管(铂、铂铑合金和铱铑合金等)、难熔金属材料(铂、钽、铌、钨和钨铼合金等)、铜及铜合金(黄铜或青铜)、钛合金。
金属陶瓷保护管金属材料虽然坚韧,但往往不耐高温,不抗腐蚀。而陶瓷材料恰好相反,耐高温,抗腐蚀,但是很脆。为此,人们将金属与陶瓷结合,集中两者的优点,取长补短,得到了一种既耐高温,抗腐蚀,又抗热震的坚韧的复合材料——金属陶瓷。
2、非金属陶瓷保护套管材料:石英管、瓷管、刚玉管、氧化镁、氧化锆、硅化物、石墨。其它还有:复合材料保护套管、新材料涂层热电偶保护套管、纳米陶瓷涂层材料热电偶保护套管。
通过上述内容我们可以看出,热电偶套管材料分为金属材料和非金属材料,金属材料比较坚韧,但是不耐高温不耐腐蚀。非金属材料中的陶瓷材料则是耐高温耐腐蚀,却比较脆,所以每种材料都有各自的优劣势,如何选择还要根据实际情况来确定。