高溫鎢錸熱電偶

高溫鎢錸熱電偶是1930年由戈德克（GoedecKe）首先研制出來的，高溫鎢錸熱電偶是測(cè)量1800℃以上的工業(yè)熱電偶中性能的熱電偶。目前以美國(guó)Hoskins公司產(chǎn)品和ARi公司實(shí)體型防氧化鎢錸熱電偶（保護(hù)管：外保護(hù)管為金屬陶瓷使用溫度為1600℃，主要用于煤氣化爐、硫化爐等惡劣環(huán)境，還用于S型或其它廉金熱電偶不適宜使用的含H2S或SO2的場(chǎng)合）技術(shù)在國(guó)際上。

    高溫鎢錸熱電偶采用實(shí)體型結(jié)構(gòu)解決了鎢錸熱電偶高溫抗氧化問題。其特點(diǎn)是耐高溫，抗氧化?？稍谘趸?，還原或兩者交替氣氛中使用，而且價(jià)格便宜，僅為鉑銠偶的1/2-1/4。  產(chǎn)品主要應(yīng)用于冶金、化工、耐火材料等爐窯及煤氣化爐或硫磺回收裝置的溫度測(cè)量。

高溫鎢錸熱電偶選型表
 

高溫鎢錸熱電偶的應(yīng)用
1、冶金工業(yè)、粉末冶金
    粉末冶金制品通常是在H2等還原性氣氛下生產(chǎn)，工作溫度1000～1800℃。采用剛玉管或燒結(jié)剛管。

2、釩氮、錳氮、鉻氮合金碳化硼及Si3N4粉的生產(chǎn)
    目前有關(guān)釩氮、鉻氮合金、錳氮合金生產(chǎn)及Si3N4粉的生產(chǎn)過程控制，多采實(shí)體化防氧化鎢錸熱電偶。

3、有色冶金
    在鉛冶煉過程中，為了使鉛渣能很好分離，常采用電熱前床新工藝，傳感器必須處于高溫、強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)中。檢測(cè)環(huán)境極其惡劣，致使鉑銠熱電偶使用壽命很短（僅2周左右），實(shí)體化防氧化鎢錸熱電偶不僅能替代價(jià)格昂貴的鉑銠熱電偶，而且使用壽命成倍提高。
4、實(shí)體化防氧化鎢錸熱電偶
    在化工廠的高溫裂解爐采用鎢錸熱電偶替代鉑銠偶，在1400℃還原氣氛下，用復(fù)合剛玉管獲得很好效果。

5、1800℃-2000℃高溫 
    在溫度高于1800℃的條件下，目前只有采用鎢錸熱電偶。我公司采用BN絕緣，燒結(jié)鎢管，成功地用于1800℃-2000℃的真空爐，已有多家用戶。
6、鋼液溫度測(cè)量 
    在真空條件下，多采用金屬陶瓷保護(hù)管（Φ10×140～190）鎢錸熱電偶間歇式在線測(cè)量鋼液溫度，以滿足真空冶金生產(chǎn)工藝的需要。

中國(guó)高溫鎢錸熱電偶生產(chǎn)的實(shí)際技術(shù)水平情況
    經(jīng)國(guó)家相關(guān)部門檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)鎢錸熱電偶偶絲的準(zhǔn)確度達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品*水平，但國(guó)外熱電偶偶絲韌性、熱電動(dòng)勢(shì)不均勻性明顯優(yōu)于國(guó)內(nèi)，在這方面我國(guó)有待進(jìn)一步提高。
1、因鎢錸合金極易氧化，我國(guó)生產(chǎn)熱電偶的廠家主要采用以下防氧化技術(shù)生產(chǎn)鎢錸熱電偶：
（1）涂層保護(hù)法 
    人們?cè)捎枚喾N方法在鎢錸熱電極絲的表面涂層，用于隔絕空氣防止氧化。尚存在的問題是，難以找到與基體膨脹系數(shù)一致的涂層材料，因此，在較短的時(shí)間內(nèi)，涂層就與基體脫落，喪失了保護(hù)作用，致使各國(guó)專家都在尋找的過渡層，實(shí)現(xiàn)平滑過渡，以解決兩者膨脹系數(shù)不一致的矛盾，增強(qiáng)涂層的穩(wěn)定性。
（2）抽空密封保護(hù)法
    采用石英保護(hù)管，其內(nèi)裝入熱電極絲，然后將石英管抽空密封，為熱電極絲創(chuàng)造一個(gè)在真空條件下工作的環(huán)境。用該種方法制備的鎢錸熱電偶，使用溫度受石英管耐火度的限制，一般在1100℃以下。

（3）抽空充氣密封保護(hù)法
    采用電真空技術(shù)將帶有熱電極絲的剛玉管抽空，在充Ar等氣體后密封，形成不可拆卸的熱電偶。這是目前絕大多數(shù)企業(yè)采用的生產(chǎn)鎢錸熱電偶的方法。
（4）實(shí)體型防氧化技術(shù)————充填密封保護(hù)法
    實(shí)體型防氧化技術(shù)是應(yīng)用物理化學(xué)原理通過科學(xué)地選擇熱電偶保護(hù)管、填充劑、還原劑、吸氣劑、高溫密封劑等形成實(shí)體化結(jié)構(gòu)，巧妙的解決了鎢錸熱電偶防氧化的技術(shù)難題，已獲國(guó)家。此技術(shù)較抽空充氣密封保護(hù)法相比，原理相似、作用與效果相近，但填充密封保護(hù)法技術(shù)更成熟、設(shè)備投資少、成本低、成品率高，具有熱電性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)，響應(yīng)速度快，安全可靠等特點(diǎn)。我公司采用此方法生產(chǎn)鎢錸熱電偶。

2、高溫下鎢錸熱電偶絲的晶粒長(zhǎng)大，引起脆斷，抗震動(dòng)性欠佳。據(jù)王魁漢教授潛心研究發(fā)現(xiàn)：影響使用壽命的主要因素不是防氧化技術(shù)，而是鎢錸熱電偶脆斷。解剖分析損壞熱電偶是發(fā)現(xiàn)，鎢錸熱電偶測(cè)量端亮晶晶的，說明尚未氧化，但測(cè)量端往上約15mm左右都脆斷。因此，進(jìn)一步提高鎢錸熱電偶絲的在結(jié)晶溫度，防止高溫脆斷，是我國(guó)鎢錸熱電偶生產(chǎn)廠共同長(zhǎng)期攻關(guān)的課題。