一种热电偶、温度监测设备及钎焊火焰温度实时监控方法

技术领域

本发明涉及温度监控技术领域，尤其涉及一种热电偶、温度监测设备及钎焊火焰温度实时监控方法。

背景技术

空调换热器生产过程中，需要通过火焰钎焊的方式将铜管相互连接。而钎焊过程中火焰的温度会直接影响到钎焊质量。为了提高换热器的生产效率，降低生产成本，目前市面上通常采用机器人自动钎焊的方式进行铜管焊接。而机器人自动钎焊虽然可以通过控制气源参数等方式控制火焰温度，但由于缺乏有效温度监测手段，导致焊接过程的温度不可量化，作业人员无法对火焰温度实现精准管控，因此会出现焊接过烧、虚焊等情况，导致焊接成品质量不及格。

为了克服该缺陷，部分企业采用热电偶对钎焊的火焰温度进行监控，但是目前的热电偶存在高温易磨损、导热率差、耐冲击性能差的缺陷，不能满足市场上对钎焊火焰温度监测的要求。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明的目的之一是提供一种热电偶，该热电偶耐腐蚀耐冲击，抗热震性优良，可有效传输温度信号。

一种热电偶，包括：感温主体以及设置在所述感温主体外的保护套，所述保护套包括保护基材、高铝保护套管以及镍铝离子改性层，所述保护基材设置在所述感温主体外壁，所述高铝保护套设置在所述保护基材外壁，所述镍铝离子改性层设置在所述高铝保护套管外壁。

在本发明较佳的技术方案中，所述高铝保护套管的厚度为0.1mm-0.8mm。

在本发明较佳的技术方案中，所述镍铝离子改性层的厚度为120μm-180μm。

在本发明较佳的技术方案中，所述保护基材包括氧化镁填充层，所述氧化镁填充层中设有石墨保护套管。

在本发明较佳的技术方案中，所述感温主体包括正极和负极，所述正极的材料的重量百分比为：94.8-94.97％的钨、5％的铼、0.01-0.05％的Si、0.01-0.05％的Al、0.01-0.10％的钴；所述负极的材料的重量百分比为：73.8-73.97％的钨、24-26％的铼、0.01-0.05％的Si、0.01-0.05％的Al、0.01-0.10％的钴。

本发明的目的之二是提供一种温度监控设备，包括如上所述的热电偶。

在本发明较佳的技术方案中，所述温度监控设备还包括防爆壳体，所述防爆壳体上设有所述热电偶，所述防爆壳体中安装有温度处理模块，所述温度处理模块与所述热电偶电联接；所述防爆壳体上设有固定锁，所述热电偶通过所述固定锁与所述防爆壳体可拆卸连接。

在本发明较佳的技术方案中，所述温度监控设备还包括隔温箱体，所述防爆壳体设置在所述隔温箱体中，所述隔温箱体侧壁设有测温位，所述热电偶穿过所述测温位外露在所述隔温箱体外，所述热电偶可在所述测温位中移动。

在本发明较佳的技术方案中，所述隔温箱体中设有导轨，所述导轨中设有若干个凸起；所述防爆壳体上设有防滑轨道，所述防滑轨道嵌套在所述导轨上，所述防爆壳体通过所述防滑轨道与所述导轨的配合在所述隔温箱体中移动，所述防滑轨道上设有若干个防滑块，所述防滑块上设有若干个凹槽，所述凹槽与所述凸起相适配；所述隔温箱体中还设有移动电源以及温度信号处理模块，所述移动电源为所述温度信号处理模块供电，所述温度信号处理模块与所述温度处理模块电联接。

本发明的目的之三是提供一种钎焊火焰温度实时监控方法，所述方法采用如上所述的温度监控设备来实施，所述方法包括以下步骤：

通过多次实验获取钎焊过程中火焰温度的最大阈值T

通过多次实验获取钎焊过程中的火焰温度平均值的上限T

检测钎焊过程中火焰的实际温度T

将T

本发明的有益效果为：

本发明提供的一种热电偶，该热电偶包括感温主体以及设置在感温主体外壁的保护套，保护套包括保护基材、高铝保护套管以及镍铝离子改性层，保护套可以输导熔融金属、火焰等热量信息，而高铝保护套管具有耐冲击耐腐蚀的作用，可以对感温主体起到良好的保护作用。镍铝离子改性层具有延展性好、耐腐蚀耐磨损的特性，在火焰高温下使用也不易损坏，能有效延长保护套的使用寿命，使得热电偶可以满足火焰温度监测的使用需求。

本发明还提供一种设置有以上所述的热电偶的温度监测设备，该设备的热电偶使用寿命长、测温范围广，且通过隔温箱体隔绝高温，既能实现火焰温度的监测，又能较好地保护电子元器件，保证设备能安全稳定工作。

本发明还提供一种采用以上所述的温度监测设备来实施的温度监测方法，该方法可以有效监测钎焊过程中的火焰温度，防止火焰温度过高或过低，导致钎焊产品的质量不能满足生产要求。

附图说明

图1是本发明提供的热电偶的结构示意图；

图2是本发明提供的温度监控设备的结构示意图；

图3是本发明提供的热电偶与防爆壳体的结构示意图；

图4是图3中A处的局部放大图。

附图标记：

1、感温主体；2、保护基材；3、高铝保护套管；4、镍铝离子改性层；10、热电偶；21、氧化镁填充层；22、石墨保护套管；100、隔温箱体；110、测温位；200、温度信号处理模块；300、移动电源；400、导轨；410、凸起；500、防爆壳体；510、固定锁；520、防滑轨道；530、温度处理模块；5201、防滑块；5202、凹槽；。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“该”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本发明可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1：

如图1所示，一种热电偶，包括：感温主体1以及设置在所述感温主体1外的保护套，所述保护套包括保护基材2、高铝保护套管3以及镍铝离子改性层4，所述保护基材2设置在所述感温主体1外壁，所述高铝保护套设置在所述保护基材2外壁，所述镍铝离子改性层4设置在所述高铝保护套管3外壁。

所述保护基材2起主要保护作用，所述高铝保护套管3起辅助保护的作用。在本实施例中，所述保护基材2包括氧化镁填充层21，所述氧化镁填充层21中设有石墨保护套管22，保护基材2在纵截面上由内至外的结构是氧化镁填充层21-石墨保护套管22-氧化镁填充层21。所述氧化镁填充层21可以增加保护基材2的导热系数，使得保护套可以有效传递温度信号。而石墨具有良好的导热导电性能，在氧化镁填充层21中设置石墨保护套管22，可以提高整个保护套的导热系数，因此保护套安装在感温主体1上后，使得感温主体1依然可以有效输导熔融金属、火焰等热量信息。需要说明的是，所述石墨保护套管22和所述氧化镁填充层21是复合在一起的，如何将两种复合成本申请的保护基材2是本领域的现有技术，因此在此不对其制造工艺进行赘述。

上述的一种热电偶，该热电偶包括感温主体1以及设置在感温主体1外壁的保护套，所述保护套包括保护基材2、高铝保护套管3以及镍铝离子改性层4，保护套可以输导熔融金属、火焰等热量信息，而高铝保护套管3具有耐冲击耐腐蚀的作用，可以对感温主体1起到良好的保护作用。镍铝离子改性层4具有延展性好、耐腐蚀耐磨损的特性，在火焰高温下使用也不易损坏，能有效延长保护套的使用寿命，使得热电偶10可以满足火焰温度监测的使用需求。

进一步地，所述高铝保护套管3的厚度为0.1mm-0.8mm。所述高铝保护套管3可以增加保护套的耐冲击、耐腐蚀能力，为了取得较好的保护能力，在一种较优的实施方式中，所述保护套的厚度为0.4mm。

进一步地，所述镍铝离子改性层4的厚度为120μm-180μm。所述镍铝离子改性层4是涂层，其作用可以延长高铝保护套管3的使用寿命，在一种较优的实施方式中，所述保护套的厚度为150μm。

在本实施例中，所述感温主体1包括正极和负极，所述正极的材料的重量百分比为：94.8％的钨、5％的铼、0.05％的Si、0.05％的Al、0.10％的钴；所述负极的材料的重量百分比为：73.8％的钨、26％的铼、0.05％的Si、0.05％的Al、0.10％的钴。

在本实施例中，钨铼-钴感温器的钨含量较低，钴的含量较高，感温器的性能较优，热电势较为均匀。

如图2-图4所示，本发明还提供一种温度监控设备，包括如上所述的热电偶10。

在一种实施方式中，所述温度监控设备还包括防爆壳体500，所述防爆壳体500上设有所述热电偶10，所述防爆壳体500中安装有温度处理模块530，所述温度处理模块530与所述热电偶10电联接；所述防爆壳体500上设有固定锁510，所述热电偶10通过所述固定锁510与所述防爆壳体500可拆卸连接。防爆壳体500采用一体化设计，对温度处理模块530进行保护，可有效保证温度处理模块530稳定运转工作，提高设备整体安全性能。所述固定锁510提高了热电偶10与所述防爆壳体500之间安装的便捷程度，节省了安装时间。

进一步地，还包括隔温箱体100，所述防爆壳体500设置在所述隔温箱体100中，所述隔温箱体100侧壁设有测温位110，所述热电偶10穿过所述测温位110外露在所述隔温箱体100外，所述热电偶10可在所述测温位110中移动。隔温箱体100将感温部件与温度处理元分隔开，实现了冷热环境分离的。

该设备的热电偶10使用寿命长、测温范围广，且通过隔温箱体100隔绝高温，既能实现火焰温度的监测，又能较好地保护电子元器件，保证设备能安全稳定工作。

进一步地，所述隔温箱体100中设有导轨400，所述导轨400中设有若干个凸起410；所述防爆壳体500上设有防滑轨道520，所述防滑轨道520嵌套在所述导轨400上，所述防爆壳体500通过所述防滑轨道520与所述导轨400的配合在所述隔温箱体100中移动，所述防滑轨道520上设有若干个防滑块5201，所述防滑块5201上设有若干个凹槽5202，所述凹槽5202与所述凸起410相适配；所述隔温箱体100中还设有移动电源300以及温度信号处理模块200，所述移动电源300为所述温度信号处理模块200供电，所述温度信号处理模块200与所述温度处理模块530电联接。所述防滑轨道520与导轨400的配合，使得所述防爆壳体500可以在所述隔温箱体100中移动，进而所述热电偶10可以通过所述测温位110对不同的位置进行温度检测，提高了温度测量的范围与灵活性。所述温度信号处理模块200和所述移动电源300设置在所述隔温箱体100中，由于隔温箱体100将冷热环境分隔开，因此所述温度信号处理模块200和所述移动电源300可以在隔温箱体100内稳定工作，不容易受到高温的影响。

本发明还提供一种采用以上所述的温度监测设备来实施的温度监测方法，具体为一种钎焊火焰温度实时监控方法，所述方法采用如上所述的温度监控设备来实施，所述方法包括以下步骤：

通过多次实验获取钎焊过程中火焰温度的最大阈值T大与最小阈值T小；

通过多次实验获取钎焊过程中的火焰温度平均值的上限T平均max与火焰温度平均值的下限T平均min；

检测钎焊过程中火焰的实际温度T实；

将T实与T大、T小以及T平均进行比较，当T实＞T大时，发出第一报警信号；当T实＜T小时，发出第二报警信号；当T平均max＜T实＜T大时，发出第三报警信号；T小＜T实＜T平均min时，发出第四报警信号。

该方法可以有效监测钎焊过程中的火焰温度，防止火焰温度过高或过低，导致钎焊产品的质量不能满足生产要求。首先通过实验获得钎焊过程中的火焰温度平均值上下限，在钎焊过程中通过所述温度监测设备监控火焰温度，使得火焰温度在平均温度范围内上下波动，可以提高钎焊的质量。需要说明的是，所述第一、第二、第三、第四报警信号应该各不相同，因此在作业过程中，操作人员可以根据报警信号的区别来选择性调节钎焊的火焰温度参数，以使得火焰温度能在平均温度范围内上下浮动，取得较好的钎焊质量。所述第一报警信号可以是红灯闪烁三下，所述第二报警信号可以是红灯长亮；所述第三报警信号可以是黄灯闪烁三下，所述第四报警信号可以是黄灯长亮。

实施例2：

该实施例仅描述与实施例1的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。在本实施例中，所述感温主体1包括正极和负极，所述正极的材料的重量百分比为：94.84％的钨、5％的铼、0.04％的Si、0.04％的Al、0.08％的钴；所述负极的材料的重量百分比为：73.84％的钨、26％的铼、0.04％的Si、0.04％的Al、0.08％的钴。

在本实施例中，钨铼-钴感温器的钨含量较高，钴的含量较低，感温器的温度偏移量较小。

实施例3：

该实施例仅描述与实施例1的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。所述感温主体1包括正极和负极，所述正极的材料的重量百分比为：94.97％的钨、5％的铼、0.01％的Si、0.01的Al、0.01％的钴；所述负极的材料的重量百分比为：73.97％的钨、26％的铼、0.01％的Si、0.01％的Al、0.01％的钴。

在本实施例中，钨铼-钴感温器的钨含量高，钴的含量低，感温器的机械性能相对于实施例1-2的性能较差。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。