在工业测温领域,高温、高压、腐蚀性介质等恶劣工况对热电偶的性能和寿命构成严峻挑战。铠装高温热电偶凭借其“铠甲”结构,通过材料创新与工艺优化,实现了在ji端环境下的稳定工作,成为工业测温的核心装备。
铠装高温热电偶的核心“铠甲”由导体、高绝缘氧化镁及外套不锈钢保护管构成。以Super OMEGACLAD XL?矿物绝缘热电偶为例,其采用金属外壳包裹导体,并填充硬质矿物(如氧化镁MgO)实现电气绝缘。这种结构不仅赋予热电偶耐高温能力,还提供优异的电气隔离和物理保护。在某汽车变速箱工厂的渗碳工艺中,传统316L或INC600护套热电偶平均寿命仅约20个工作日,而Super OMEGACLAD XL?热电偶的寿命延长数倍,显著降低了维护成本。

材料选择是抵御恶劣工况侵蚀的关键。铠装热电偶的外套管多采用316L不锈钢或Super OMEGACLAD XL?合金,前者具备耐腐蚀性,后者则在高温下形成氧化铝保护层,阻止进一步氧化。例如,在920℃的渗碳炉中,该合金的热电偶丝能够长时间抵御碳原子污染,确保测量精度。内层导体则根据温度范围选用镍铬合金、铁或铜等材料,确保热电势与温度的线性关系。
工艺优化进一步提升了铠装热电偶的可靠性。其采用多次一体拉制技术,将导体、绝缘材料和保护管紧密结合,形成坚固的整体结构。这种设计使热电偶外径可加工至0.25mm,长度可达百米以上,同时具备优异的机械性能和耐振动能力。在合成塔、转化炉等设备中,多支热电偶共用保护套管时,铠装结构避免了铁丝捆绑导致的接地问题,确保测量准确性。
针对特殊工况,铠装热电偶提供多样化的测量端设计。绝缘式结构将测量端与金属保护套管绝缘,适用于电磁干扰较大的场合;接壳式结构则通过测量端“接地”增强抗干扰能力,但需防止极性接错导致的假指示现象;露端式结构适用于干燥介质,但需注意接地风险。例如,在高温高压反应器中,接壳式热电偶通过正确接线避免了毫伏电势输出异常,确保了温度控制的稳定性。
维护与校准是延长铠装热电偶寿命的重要环节。当绝缘电阻因受潮降至5MΩ以下时,可通过盘成圈后烘烤恢复性能。与高输入阻抗的数显温度表或无纸记录仪配用,可避免内阻变化对测量精度的影响。在渗碳工艺中,定期检定热电偶并更换超差±2℃的设备,确保了温度控制的长期稳定性。
随着工业自动化和智能化的发展,铠装高温热电偶的“铠甲”科技持续进化。通过材料创新、工艺优化和结构改进,其应用领域不断拓展,为石油化工、冶金、食品加工等行业提供了可靠的测温解决方案。未来,随着新型合金材料和制造技术的突破,铠装热电偶将在更严苛的工况中发挥关键作用,助力工业生产的高效与安全。