1前言

隨著化學(xué)工業(yè)突飛猛進的發(fā)展，對化工設(shè)備也有了更高的要求國際、國內(nèi)搪玻璃設(shè)備生產(chǎn)廠都在努力提高其產(chǎn)品的使用性能，開發(fā)先進的自動測控裝置以日本神鋼法武都拉株式會社為例，他們在80年代末和90年代初就已開發(fā)出搪玻璃pH計、美尊德T式溫度計、搪玻璃層破損報警系統(tǒng)，甚至開發(fā)出罐內(nèi)攝像監(jiān)視系統(tǒng)等根據(jù)圖片資料，德國的一種搪玻璃溫度計套管表面預(yù)埋了多達(dá)6根金屬導(dǎo)線。具有測溫、破損報警、液位控制等功能

我國的搪玻璃設(shè)備在使用性能上，與發(fā)達(dá)國家相比差距甚遠(yuǎn)尤其是測溫裝置，目前國內(nèi)搪玻璃設(shè)備上使用的測溫元件。大多數(shù)為水銀或酒精溫度計，將其插入搪玻璃溫度計套管內(nèi)，溫度先通過搪玻璃層傳導(dǎo)至鐵坯，再由鐵坯傳導(dǎo)至玻璃溫度計。這種結(jié)構(gòu)的接觸點體積大，加上搪玻璃層導(dǎo)熱性差。所以溫度顯示滯后時間長。不能及時準(zhǔn)確地反映罐內(nèi)物料的溫度

熱電偶是目前溫度檢測領(lǐng)域里應(yīng)用很普遍的熱敏元件之一，其熱慣性小、熱容小、反應(yīng)靈敏、準(zhǔn)確但反應(yīng)容器內(nèi)的介質(zhì)，大多數(shù)都有一定的腐蝕性，使得熱電偶未能在搪玻璃設(shè)備上得到很好的應(yīng)用。

2搪玻璃熱電偶溫度計的研制

2.1方案A

選擇鎳鉻一鎳硅熱電偶作為熱敏元件，其耐溫可達(dá)1200℃，長期使用溫度可達(dá)800℃。因此不會在搪燒過程中因高溫而損壞。另外，其材料復(fù)制性好，熱電動勢穩(wěn)定，基本呈線性關(guān)系，靈敏度高約0.041mV/℃，相當(dāng)于鉑銠一鉑熱電偶的4倍。價格便宜。先將熱電偶絲的熱觸點焊接于溫度計套鐵坯頂端鉆孔內(nèi)，如圖1所示，再經(jīng)過5~6次的噴涂和燒成。在鐵坯外表面搪燒上一層耐腐蝕硅酸鹽瓷釉，使之成為耐腐蝕的搪玻璃熱電偶溫度讓

筆者曾對這一裝置做過初步研制工作。經(jīng)測定。并與原來的溫度計相比較。其溫度滯后時間明顯縮短。結(jié)果如圖2所示。當(dāng)顯示溫度達(dá)到被測溫度50%時，顯示時間為35s;達(dá)90%時，顯示時間為125s，而原裝置當(dāng)顯示溫度達(dá)被測溫度50%時，顯示時間為60s;達(dá)90%時，顯示時間為大于250s

這種搪玻璃熱電偶溫度計與改制的XCT系列動圈式溫度指示調(diào)節(jié)儀配合使用，即能在搪玻璃設(shè)備所要求的溫度范圍內(nèi)。進行溫度指示和自動控制加熱源，對溫度進行自動調(diào)節(jié)

此方案在產(chǎn)品制造工藝及儀表配置方面均不復(fù)雜，其技術(shù)關(guān)鍵在于如何保證在加工過程中熱電偶絲不被氧化和如何克服熱觸點過大，反應(yīng)不夠靈敏的缺點。

2.2方案B

選用鉑銠一鉑熱電偶做熱敏元件。其耐溫可達(dá)1300C并耐腐蝕。不會在高溫狀態(tài)下被氧化，熱電動勢穩(wěn)定通過5v6次的噴涂和燒成，將熱電偶絲埋入搪玻璃溫度計套管的瓷層中，如圖3所示此產(chǎn)品可以達(dá)到國外同類產(chǎn)品的水平，反應(yīng)靈敏，溫度滯后時間可縮短。當(dāng)顯示溫度達(dá)到被測溫度50%時，顯示時間為2.5s；達(dá)90%時，顯示時間為19s，如圖2所示。配以相應(yīng)的儀表，可實現(xiàn)溫度顯示和自動控制。

該裝置比方案A裝置更靈敏準(zhǔn)確其技術(shù)關(guān)鍵是如何將熱電偶絲埋入搪玻璃層中。

3展望

通過幾年的摸索，我們已能將熱電偶絲埋入瓷層，只是工業(yè)化生產(chǎn)中尚有一些問題有待解決另外，如特殊瓷釉的研制，相應(yīng)儀表的配置等問題尚需解決。如能進一步突破，不但搪玻璃熱電偶溫度計可以研制成功。也可以利用此項技術(shù)開發(fā)出破損報警液位控制等裝置

以上兩種方案各有利弊，但不失為一種有良好開發(fā)前景的新產(chǎn)品