CN101393056A - 钨铼热电偶校准装置用可伸缩电极 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钨铼热电偶校准装置用可伸缩电极。它包括一个电极，电极依次穿过绝缘滑座、圆座、波纹管、过渡帽、绝缘环、过渡环；波纹管一端与圆座焊接相连，圆座的另一端与绝缘滑座相连；波纹管另一端与过渡帽焊接相连，过渡帽的另一端与绝缘环焊接相连，绝缘环的另一端与过渡环焊接相连；过渡环的另一端焊接固定在电极上。本发明完全能够满足钨管温度达到3000℃，伸缩量最大达到20mm。伸缩部件波纹管工作在非高温状态，延长了使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种可伸缩电极，具体涉及一种钨铼热电偶校准装置用可伸缩电极。
背景技术
钨铼热电偶丝的熔点为3120～3360℃，最高使用温度3000℃。
国内有多家科研单位研制了钨铼热电偶校准装置，例如中国原子能科学研究院、重庆仪表材料研究院等多家技术机构都曾对钨铼热电偶高温校准设备进行过研制。重庆仪表材料研究院研制的校准设备温度范围为1200℃～2350℃；中国原子能科学研究院研制的校准设备温度范围为室温～2900℃，实际上由于标准光电高温计的温度下限为800℃，该套校准装置也是采用标准光电高温计作为标准器，所以其温度范围应该为800℃～2900℃。这些校准设备的校准原理均采用黑体空腔法，利用标准光电高温计作为标准，采用钨管作为发热体对钨铼热电偶进行校准，其设备温度上限均没有达到钨铼热电偶最高使用温度为3000℃，其原因主要是没有能够很好解决钨管加热电极造成的。
在钨铼热电偶校准装置中，是利用钨管作为电发热体产生高温实现对钨铼热电偶的校准的。由于温度上限高、范围宽(800℃～3000℃)，钨管在此温度范围内的长度变化量能够达到10～15mm，而且钨管是在真空室中，电极的连接就成为难题。重庆仪表材料研究院的电极连接方案为钨辫子线的技术方案，由于在高温(2350℃以上)下，钨材料变得很脆，所以该结构的温度上限即为2350℃。中国原子能科学研究院采用钽套管与钨管滑动接触的方法解决钨管膨胀问题。钽的熔点为2900℃左右，很明显，采用该结构的钨铼热电偶校准装置温度上限为2900℃，另外，该结构还有一项缺点，就是钨管和钽套管之间为滑动接触，要想作到滑动阻力小，必然使得接触不能太紧密，造成电极接触不良，易使得接触电阻增加，局部功率增大，温度上升，严重时甚至造成局部熔化；如果电接触良好，则又势必造成滑动阻力增加。
发明内容
本发明为了解决在真空环境下工作的钨管发热体的引入电极难题，提供一种能够满足钨管温度达到3000℃，伸缩量最大能够达到20mm、使用寿命长的钨铼热电偶校准装置用可伸缩电极。
本发明所述的钨铼热电偶校准装置用可伸缩电极，它包括一个电极，电极依次穿过绝缘滑座、圆座、波纹管、过渡帽、绝缘环、过渡环；波纹管的一端与圆座焊接相连，圆座的另一端与绝缘滑座相连；波纹管的另一端与过渡帽焊接相连，过渡帽的另一端与绝缘环焊接相连，绝缘环的另一端与过渡环焊接相连；过渡环的另一端焊接固定在电极上。
如上所述的钨铼热电偶校准装置用可伸缩电极，所述的电极为铜棒电极，其内部为空腔；处于绝缘滑座一侧的电极端头上设有***空腔内的冷却水入水管，以及与空腔相通的冷却水出水管。
如上所述的钨铼热电偶校准装置用可伸缩电极，所述的电极，其处于过渡环一侧的电极端头上开有凹槽，一个钨管接头的端部卡于凹槽处，并通过螺钉将钨管接头与电极端头固定；所述的钨管接头为钨材料制成。
如上所述的钨铼热电偶校准装置用可伸缩电极，所述的绝缘滑座采用聚四氟乙烯材料制成。
如上所述的钨铼热电偶校准装置用可伸缩电极，所述的绝缘环采用陶瓷材料制成。
本发明的效果在于：本发明的钨铼热电偶校准装置用可伸缩电极通过圆座与设在真空室壁上的法兰盘连接而固定在真空室壁上，电极本身不固定在真空室壁上，电极端头连接钨管。由于波纹管一端是固定端，通过与圆座相连，圆座与法兰盘相连而固定；波纹管另一端是同电极固定的自由端，通过过渡帽、绝缘环、过渡环与电极连接。利用波纹管的良好伸缩性，电极就能够穿越真空室壁随着钨管热胀冷缩而轴向自由滑动。伸缩部件波纹管工作在非高温状态，延长了使用寿命。绝缘滑座实现了电极与圆座、法兰盘、真空室壁的绝缘。绝缘环实现了电极与波纹管之间的电绝缘。过渡环与电极之间通过焊接相连，保证了真空室的真空度满足要求。本发明完全能够满足钨管温度达到3000℃，伸缩量最大达到20mm。
附图说明
图1本发明的钨铼热电偶校准装置用可伸缩电极。
图中：1.电极；2.电极引出夹板；3.法兰盘；4.圆座；5.绝缘滑座；6.冷却水入水管；7.波纹管；8.冷却水出水管；9.过渡帽；10.绝缘环；11.过渡环；12.夹板；13.钨管接头；14.真空室壁；15.空腔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的钨铼热电偶校准装置用可伸缩电极进一步说明。
如图1所示，本发明的钨铼热电偶校准装置用可伸缩电极包括一个铜棒电极1，铜棒电极1依次穿过绝缘滑座5、圆座4、波纹管7、过渡帽9、绝缘环10、过渡环11。波纹管7一端与圆座4焊接相连，圆座4的另一端与绝缘滑座5通过螺钉相连。波纹管7另一端与过渡帽9焊接相连，过渡帽9的另一端与绝缘环10焊接相连，绝缘环10的另一端与过渡环11焊接相连；过渡环11的另一端焊接固定在铜棒电极1上。
铜棒电极1内部为空腔15，处于绝缘滑座5一侧的电极端头上设有***空腔15内的冷却水入水管6，以及与空腔15相通的冷却水出水管8。处于过渡环11一侧的电极端头上开有凹槽，钨管接头13的端部卡于凹槽处，并通过螺钉将钨管接头13与电极端头固定。
上述钨管接头13为钨材料制成，绝缘滑座5采用聚四氟乙烯材料制成，绝缘环10采用陶瓷材料制成。
上述焊接方法均为氩弧焊，真空室漏率要求≤6.67 X 10-6Pa.L/s，以保证真空室的真空度满足要求
本发明的钨铼热电偶校准装置用可伸缩电极使用时，通过圆座4与设在真空室壁14上的法兰盘3对接。在真空室外的铜棒电极1上，冷却水通过冷却水入水管6流入空腔15内，再由冷却水出水管8流出，从而降低铜棒电极的温度。在铜棒电极1上还连接有电极引出夹板2，电极引出夹板2用于连接外部铜缆。在真空室内的铜棒电极1的端头与钨管接头13连接，而钨管则套于钨管接头13外，通过夹板12夹紧固定，这样铜棒电极1不直接接触高温的钨管，避免铜棒电极1过热。波纹管7一端是固定端，通过与圆座4连接、圆座4与法兰盘3连接而固定；波纹管7另一端是与铜棒电极1固定的自由端，通过过渡帽9、绝缘环10、过渡环11与铜棒电极1连接。在工作时，钨管随着温度的升高与下降，其长度会延长或缩小，为了不使钨管由于膨胀而受力折弯，通过可伸缩的波纹管7带动铜棒电极1随着钨管热胀冷缩而穿越真空室壁16轴向移动。
Claims (5)
1.一种钨铼热电偶校准装置用可伸缩电极，其特征在于：
它包括一个电极(1)，电极(1)依次穿过绝缘滑座(5)、圆座(4)、波纹管(7)、过渡帽(9)、绝缘环(10)、过渡环(11)；
波纹管(7)一端与圆座(4)焊接相连，圆座(4)的另一端与绝缘滑座(5)相连；
波纹管(7)另一端与过渡帽(9)焊接相连，过渡帽(9)的另一端与绝缘环(10)焊接相连，绝缘环(10)的另一端与过渡环(11)焊接相连；过渡环(11)的另一端焊接固定在电极(1)上。
2.根据权利要求1所述的钨铼热电偶校准装置用可伸缩电极，其特征在于：所述的电极(1)为铜棒电极，其内部为空腔(15)；处于绝缘滑座(5)一侧的电极端头上设有***空腔(15)内的冷却水入水管(6)，以及与空腔(15)相通的冷却水出水管(8)。
3.根据权利要求1所述的钨铼热电偶校准装置用可伸缩电极，其特征在于：所述的电极(1)，其处于过渡环(11)一侧的电极端头上开有凹槽，一个钨管接头(13)的端部卡于凹槽处，并通过螺钉将钨管接头(13)与电极端头固定；所述的钨管接头(13)为钨材料制成。
4.根据权利要求1所述的钨铼热电偶校准装置用可伸缩电极，其特征在于：所述的绝缘滑座(5)采用聚四氟乙烯材料制成。
5.根据权利要求1所述的钨铼热电偶校准装置用可伸缩电极，其特征在于：所述的绝缘环(10)采用陶瓷材料制成。
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