本文介紹了如何保護(hù)接觸式溫度傳感器免受現(xiàn)代高溫工業(yè)過(guò)程中存在的極端工藝環(huán)境的影響。
接觸式測(cè)溫法仍然是最有效的測(cè)量溫度的方法，可以控制工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。然而，它的成功在很大程度上取決于傳感元件在過(guò)程環(huán)境中受到保護(hù)的程度。
熱電偶溫度傳感器型式的選擇
對(duì)于溫度超過(guò)1000攝氏度的工序，采用以鉑為基礎(chǔ)的熱電偶(r 型、 s 型和 b 型)是常見(jiàn)的做法。隨著礦物絕緣熱電偶，特別是尼羅貝爾護(hù)套型 n 礦物絕緣熱電偶性能的提高，工業(yè)界已經(jīng)為1200 ° c 至1250 ° c 的鉑基熱電偶溫度傳感器提供了一種替代方案。
攝氏1250度以上
一旦溫度超過(guò)1250攝氏度的閾值，工業(yè)用接觸式溫度計(jì)的唯一選擇就是使用鉑基熱電偶。通常，它們被安裝在由再結(jié)晶氧化鋁制成的陶瓷護(hù)套中。在溫度不是特別高的地方，許多工業(yè)中的常見(jiàn)做法是使用鋁質(zhì)瓷器 ，因?yàn)樽o(hù)套和絕緣體的成本大大低于重結(jié)晶氧化鋁的成本。不推薦使用這種方法，因?yàn)殇X質(zhì)瓷含有游離二氧化硅，會(huì)毒害鉑熱電偶。鋁質(zhì)瓷也含有大量的游離 Na2O3 ，再加上一點(diǎn)點(diǎn)還原劑，就會(huì)使鉑和鋁質(zhì)瓷相互作用。還應(yīng)該注意的是，重結(jié)晶氧化鋁的熱導(dǎo)率比鋁瓷大得多，這使得熱電偶對(duì)溫度變化的反應(yīng)更快。
提倡只使用重結(jié)晶氧化鋁，以保證標(biāo)準(zhǔn)陶瓷護(hù)套熱電偶的最大使用壽命和性能。
陶瓷熱電偶保護(hù)套在許多應(yīng)用中不能承受工藝環(huán)境。再結(jié)晶氧化鋁由于其結(jié)構(gòu)的特性，極易發(fā)生熱沖擊，在安裝前必須進(jìn)行預(yù)熱。
碳化硅具有優(yōu)異的抗腐蝕性和化學(xué)腐蝕性。碳化硅作為加熱元件的使用也證實(shí)了其標(biāo)準(zhǔn)形式在高溫應(yīng)用中的適用性。因?yàn)樗杏坞x二氧化硅，所以在強(qiáng)氧化環(huán)境中很容易受到攻擊。
隨著 合金燒結(jié)碳化硅材料的發(fā)展，一種不含游離二氧化硅的碳化硅材料在還原和氧化環(huán)境中都具有優(yōu)異的耐化學(xué)性能。
硅酸己合金的特性使其成為熱電偶保護(hù)套的理想材料:
高溫性能達(dá)到1650°C.
高熱導(dǎo)率; 是重結(jié)晶氧化鋁的許多倍
抗熱震性是再結(jié)晶氧化鋁的十倍以上
在31MPa 下不透氣
耐磨性: 比碳化鎢硬度高50%
高強(qiáng)度和高彈性模量
優(yōu)異的抗蠕變性能
已經(jīng)成功應(yīng)用的領(lǐng)域包括: 選礦工程、有色金屬熔煉和精煉、高溫工藝爐、化學(xué)焚燒爐、回收爐和腐蝕性化學(xué)處理流程。它的高溫能力使其在煤炭加工行業(yè)極為有效，包括在1600 ° c 以上的溫度下氣化。
金屬陶瓷(LT-1或 LT-1)
另一種保護(hù)套是金屬陶瓷，一種由鉻和氧化鋁組成的復(fù)合材料。這種金屬和陶瓷的結(jié)合體在1200 ° c 以上具有優(yōu)異的抗氧化性能，并且能夠抵抗許多金屬和合金的潤(rùn)濕。
高熱導(dǎo)率使其在熱沖擊能力上優(yōu)于陶瓷，但在浸入熔融金屬之前仍應(yīng)預(yù)熱。
建議在以下過(guò)程環(huán)境中使用:
熔融的銅、黃銅、鋅和鉛
在含有 SO 的大氣中極好 、 SO3.
煅燒窯
高爐爐頂和環(huán)形管
氣體和乙烯裂解氣氛
燃油爐室
由于鉻相在高溫下變得易反應(yīng)，金屬陶瓷不推薦用于滲碳或氮化氣氛中，也不推薦用于鋁熔體中。它的最高持續(xù)溫度等級(jí)為1400°C.
盡管對(duì)于每個(gè)工藝環(huán)境可能沒(méi)有理想的保護(hù)套，維連會(huì)在分析工藝條件后，選擇最合適的熱電偶/保護(hù)套組合，以最適合用戶的需要。通過(guò)這樣做，客戶可以放心，最具成本效益的解決方案，他們的溫度傳感問(wèn)題已經(jīng)得到應(yīng)用。電話
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在高溫環(huán)境中如何保護(hù)熱電偶溫度傳感器
