不是 。因该叫热电偶吧。。是测量温度的
一端结合在一起的一对不同材料的导体,并应用其热电效应实现温度测量的敏感元件
工作原理:
两种不同成份的导体(称为热电偶丝材或热电极)两端接合成回路,当两个接合点的温度不同时,在回路中就会产生电动势,这种现象称为热电效应,而这种电动势称为热电势.热电偶是带唤利用这种原理进行温度测量的,其中,直接用作测量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端),另一端叫做冷端(也称为补偿端);冷端与显示仪表或配套仪表连接,显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。
热电偶实际上是一种能量转换器,它将热能转换为电能,用所产生的热电势测量温度,对于热电偶的热电势,应注意如下几个问题:
1:热电偶的热电势是热电偶工作端的两端温度函数的差,而不是热电偶冷端与工作端,两端温度差的函数;
2 :热电偶所产生的热电势的大小,当热电偶的材料是均匀时,与热电偶的长度和直径无关,只与热电偶材料的成份和两端的温差有关;热电偶
3:当热电偶的两个热电偶丝材料成蠢明凯份确定后,热电偶热电势的大小,只与热电偶的温度差有关;若热电偶冷端的温度保持一定,这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路,如图所示。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。
热电偶结构:
热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作,对它的结热电偶构要求如下:
①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;
②两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路;
③补偿导线与热电偶自由端的槐凳连接要方便可靠;
④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。
常用热电偶材料:
热电偶分度号 热电极材料 使用温度范围(℃)热电偶
正极 负极 S 铂铑合金(铑含量10 %) 纯铂 0-1400 R 铂铑合金(铑含量13 %) 纯铂 0-1400 B 铂铑合金(铑含量30%) 铂铑合金(铑含量6% ) 0-1400 K 镍铬 镍硅 -200-+1000 T 纯铜 铜镍 -200-+300 J 铁 铜镍 -200-+600 N 镍铬硅 镍硅 -200-+1200 E 镍铬 铜镍 -200-+700
热电偶和热电阻的区分方式
1、看标牌
标牌上标的有热偶、热阻等信息。
2、看接线盒接线
热偶一般为两根线,双支的四根线;热阻一般为三根线,双支的六根线。
单支热阻有四根线的,也有少数两根线的。
3、看接线板
在接线板上查看,有正负(补偿导线也有正负)的是热偶,没有正负的是热阻。
4、看内芯
热电偶是2根不同材料的金属丝,尾端焊接在一起;热阻是2根相同材料的导线,尾端连接在一个感温元件上。所以,从外观上看,热电阻的头部有一个直径明显变大的部分,而热电偶就没有。
5、量电阻使用万用表的电阻档测量;正常情况下热电偶的电阻很小,只有几欧;热电阻的电阻体在常温下100多欧。
扩展资料:
热电偶(thermocouple)是温度测量仪表中常用的测温元件,它直接测量温度,并把温度信号转换成热电动势信号,通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。各种热电偶的外形常因需要而极不相同,但是它们的基本结构却大致相同,通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要部分组成,通常和显示仪表、记录仪表及电子调节器配套使用。
当有两种不同的导体或半导体A和B组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为T,称为工作端或热端,另一端温度为T0 ,称为自由端(也称参考端)或冷端,回路中将产生一个电动势,该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关。
这种现象称为“热电效应”,两种导体组成的回路称为“热电偶”,这两种导体称为“热电极”,产生的电动势则称为“热电动势” 。
热电动势由两部分电动势组成,一部分是两种导体的接触电动势,另一部分是单一导体的温差电动势。
热电偶冷端补偿计算方法:
从毫伏到温度:测量冷端温度,换算为对应毫伏值,与热电偶的毫伏值相加,换算出温度;
从温度到毫伏:测量出实际温度与冷端温度,分别换算为毫伏值,相减後得出毫伏值,即得温度。
热电偶的技术优势:热电偶测温范围宽,性能比拟稳定;丈量精度高,热电偶与被测对象直接接触,不受中间介质的影响;热响应时间快,热电偶对温度变化反响灵活;丈量范围 大,热电偶从-40~+ 1600℃ 均可连续测温;热电偶性能牢靠, 机械强度好。运用寿命长,装置便当。
电偶必需是由两种性质不同但契合一定要求的导体(或半导体)材料构成回路。热电偶丈量端和参考端之间必需有温差。
将两种不同资料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因此在回路中构成一个大小的电流,这 种现象称为热电效应。热电偶就是应用这一效应来工作的。
热电阻孙答的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。热电阻通常需要把电阻信号通过则誉慧引线传递到计算机控制装置或者其它二次仪表上。
热电阻的测温原理与热电偶的测温原理不同的是,热电阻是基于电阻的热效应进行虚逗温度测量的,即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此,只要测量出感温热电阻的阻值变化,就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示,即Rt=Rt0[1+α(t-t0)]
式中,Rt为温度t时的阻值;Rt0为温度t0(通常t0=0℃)时对应电阻值;α为温度系数。
半导体热敏电阻的阻值和温度关系为Rt=AeB/t
式中Rt为温度为t时的阻值;A、B取决于半导体材料的结构的常数。
相比较而言,热敏电阻的温度系数更大,常温下的电阻值更高(通常在数千欧以上),但互换性较差,非线性严重,测温范围只有-50~300℃左右,大量用于家电和汽车用温度检测和控制。金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量,其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠,在程控制中的应用极其广泛。
参考资料:百度百科-热电偶 百度百科-热电阻
热偶卜扮元件俗称“热电偶”,它是把两种不同(温度)系缺此数材料的金属丝,在端点熔融在一起,这个熔点在温度变化时,会在两个端产生一定量的直流电动势,根据电动势的大小变化,就能知道温度伏弊迅大小的变化。热偶元件其实就是测温探头。
1.本实用新型太阳能电池生产技术领域,具体涉及一种用于立式扩散炉的内热偶装置。
背景技术:
2.在太阳能电池制造中,扩散工艺作为太阳能电池生产的核心步骤,主要是为了形成pn结,pn结质量对于太阳能电池的转换效率有决定性影响。扩散炉设备是一种高温热工类设备,包括垂直扩散炉和水平扩散炉两种类型。立式扩散炉设备是一种在高温条件下,通过一系列化学反应来对半导体晶圆进行掺杂的设备。立式扩散炉主要由控制系统、进出舟系统、炉体加热系统和气体控制系统等组成。相较于卧式扩散炉而言,立式扩散炉有更好的片内均匀性。
3.目前,市场上的扩散工艺主要有两种:磷扩散和硼扩散,工艺温度分别达到850℃和1050℃,高温会缩短热偶的使用寿命,更换频率会有所提高。在立式扩散炉中更换热偶相较于卧式扩散而言,最大的问题就是空间上的限制,一般而言,立式扩散炉本身的热偶管口在离地3m米以上,热偶的长度在3m以上,目前设备厂房高度一般在6m以下,因此传统方式的内热偶在垂直方向的插拔,都不是很方便,在空间受限的情况下,有时甚至根本无法实现在竖直方向上的热偶的插拔,既费时也费力。即使能实现也要付出大量的时间,对产能有较大影响。
4.内热偶在整个扩散工艺的反应过程中是属于温度控制部分,由旁戚于扩散工艺对于温度的敏感度非常高,内热偶的作用不言而喻。目前用于扩散的内热偶一般都是一体式内热偶,热电极、保护套和接线端之间都是通过焊接固定,通过在同一直线上分布的多个温度感应点来测量整个炉体的温度,对反应腔体的友启缺温度进行实时监测,并通过反馈调节来实现对于温度的稳定控制。一旦热偶上的某个部位出现问题,那么就需要将整个热偶取出,对其进行修复,很费时间,整个工艺也将无法继续进行,尤其对于立式扩散而言,拆装的操作上也存在诸多限制。因此,如何能好辩更方便、快捷的更换立式扩散炉的内热偶是业内亟需解决的问题。
技术实现要素:
5.本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种结构紧凑、拆装简单、拆装空间小的用于立式扩散炉的内热偶装置。
6.为解决上述技术问题,本实用新型采用以下技术方案:
7.一种用于立式扩散炉的内热偶装置,包括:热偶丝、固定组件、热偶电极和保护套管;所述固定组件的两端分别与热偶电极和保护套管连接;多根热偶丝的尾端排列固定在固定组件上,并且与热偶电极连接,多根热偶丝的前端延伸至保护套管内;单根热偶丝的外周设有多段可拆卸的连接套管,相邻的连接套管之间在重力作用下实现贴合。
8.作为本实用新型的进一步改进,所述连接套管包括依次设置的第一连接套管、第
二连接套管和第三连接套管,单根所述热偶丝的尾端与固定组件连接,热偶丝的前端依次穿过第三连接套管、第二连接套管和第一连接套管,且热偶丝的前端与第一连接套管的前端焊接固定。
9.作为本实用新型的进一步改进,所述固定组件包括固定端子和固定接头,保护套管的端部套设在固定端子中,固定端子与固定接头卡接,以实现保护套管与固定组件可拆卸固定连接。
10.作为本实用新型的进一步改进,所述固定接头上设有并排设有多个沉头孔,所述沉头孔用于插接热偶丝的尾端。
11.作为本实用新型的进一步改进,所述固定组件还包括弹性张紧装置,所述弹性张紧装置与沉头孔连接,用于固定热偶丝的尾端。
12.作为本实用新型的进一步改进,所述固定接头内侧设有双层密封结构,用于实现固定接头与固定端子密封连接。
13.作为本实用新型的进一步改进,所述热偶丝采用金属材料制备得到。
14.作为本实用新型的进一步改进,所述保护套管和连接套管均采用刚玉制备得到。
15.作为本实用新型的进一步改进,单根所述热偶丝为直线结构或u型结构。
16.作为本实用新型的进一步改进,多根所述热偶丝的长度各不相等,且按照等差的方式顺序排列分布。
17.与现有技术相比,本实用新型的优点在于:
18.本实用新型用于立式扩散炉的内热偶装置,通过将内热偶装置的热偶丝、固定组件、热偶电极和保护套管分开安装,并且采用接头连接的形式,实现了各个部件单独拆卸、便于维修;同时将单根热偶丝的连接套管设置成分段的方式,能折叠,且相邻的连接套管之间通过重力作用即可实现贴合,实现了拆装方便、降低了安装难度的目的,大大减少了在拆装过程中所需要的空间,降低了拆装的难度,节约了时间,提升了整机的生产效率。
附图说明
19.图1为本实用新型用于立式扩散炉的内热偶装置的结构原理示意图。
20.图2为本实用新型中固定组件的结构原理示意图。
21.图3为本实用新型实施例1中单根热偶的结构原理示意图。
22.图4为图3中a处的结构原理示意图。
23.图5为本实用新型实施例2中单根热偶的结构原理示意图。
24.图例说明:1、热偶丝;2、固定组件;21、固定端子;22、固定接头;23、沉头孔;24、弹性张紧装置;3、热偶电极;4、保护套管;5、连接套管;51、第一连接套管;52、第二连接套管;53、第三连接套管。
具体实施方式
25.以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述,但并不因此而限制本实用新型的保护范围。
26.实施例1
27.如图1至图4所示,本实用新型的用于立式扩散炉的内热偶装置,包括:热偶丝1、固
定组件2、热偶电极3和保护套管4。固定组件2的两端分别与热偶电极3和保护套管4连接;多根热偶丝1的尾端排列固定在固定组件2上,并且与热偶电极3连接,多根热偶丝1的前端延伸至保护套管4内;固定组件2对热偶丝1起到固定、导向以及防窜动的作用,热偶电极3用于实现热偶电信号的传输。将内热偶装置的上述四个组成部分做成相互独立的部件,降低了拆装的难度,节省了拆装的时间;当内热偶装置中的某个部件出现故障时,也无需将内热偶装置整体拆除,降低了检修维护的难度。单根热偶丝1的外周设有多段可拆卸的连接套管5,相邻的连接套管5之间在重力作用下实现贴合。通过将电极部分的连接套管5做成分段的形式,能实现折叠,大大减少了拆装所需要的空间。
28.进一步地,热偶丝1采用金属材料制备得到,具有延展性好、可折叠的特点,减小了热偶丝1拆装所需的空间,便于进行检修维护。保护套管4和连接套管5均采用刚玉制备得到,具有刚度大、绝缘性好的优点。
29.如图3和图4所示,本实施例中,连接套管5包括依次设置的第一连接套管51、第二连接套管52和第三连接套管53,单根热偶丝1的尾端与固定组件2连接,热偶丝1的前端依次穿过第三连接套管53、第二连接套管52和第一连接套管51,且热偶丝1的前端与第一连接套管51的前端焊接固定,对热偶丝1的前端进行了定位。即相邻的单根热偶丝1之间通过连接套管5实现了隔离,避免了相邻的单根热偶丝1之间出现相互接触而短路失效的情况发生。由于内热偶装置的放置方向为竖直方向,在重力作用下,第一连接套管51的尾端、第二连接套管52和第三连接套管53之间自动实现导向贴合,且贴合面可以是多样化的。当热偶丝1出现故障时,将相应的连接套管拆除,即可进行检修维护,无需将整个内热偶装置拆除,既减少了拆装所需要的空间,又节约了检修维护所需的时间,大大提高了整机的工艺效率。可以理解,在其他实施例中,可以将连接套管5设置为多段,以满足实际的安装需求。
30.本实施例中,单根热偶丝1为u型结构。在第一连接套管51、第二连接套管52和第三连接套管53上均开设了两个通孔,以便于热偶丝1穿过,且两个通孔之间留有足够的间隙,以防止热偶丝1穿入连接套管的过程中出现粘连接触而短路失效。进一步地,多根热偶丝1的长度各不相等,且按照等差的方式顺序排列分布在保护套管4内部。多根热偶丝1将石英扩散炉划分为多个测温区,每一根热偶丝1负责一个对应的测温区的温度测量。
31.如图2所示,本实施例中,固定组件2包括固定端子21和固定接头22。保护套管4的端部套设在固定端子21中,固定端子21与固定接头22卡接,以实现保护套管4与固定组件2可拆卸固定连接。进一步地,固定接头22内侧设有双层密封结构,用于实现固定接头22与固定端子21密封连接,即实现了保护套管4与固定组件2密封连接。通过接头连接的形式,简化了保护套管4与固定组件2之间的连接,提高了拆装的效率。
32.本实施例中,固定接头22上设有并排设有多个沉头孔23,沉头孔23用于插接热偶丝1的尾端。进一步地,固定组件2还包括弹性张紧装置24,弹性张紧装置24与沉头孔23连接,用于固定热偶丝1的尾端。具体地,保护套管4通过固定端子21与固定接头22上的双密封圈结构实现固定,利用固定接头22上的沉头孔23实现热偶丝1的定位和导向作用,沉头孔23的端面能实现控制热偶监测点相对于扩散炉石英管位置的作用;对于立式扩散炉而言,热偶的放置方向为竖直方向,在重力作用下能自动实现导向作用;在固定接头22内部,单根热偶丝1通过沉头孔23实现前端的固定,通过弹性张紧装置24实现后端的固定,保证热偶丝1与扩散炉石英管的相对位置不变,同时弹性接头24对于脆性的热偶丝1而言,在面对非正常
的抖动时,也能起到一定的保护作用。
33.本实施例中,通过将内热偶装置的热偶丝1、固定组件2、热偶电极3和保护套管4分开安装,并且采用接头连接的形式,实现了各个部件单独拆卸、便于维修。同时将单根热偶丝1的连接套管5设置成分段的方式,能折叠,且相邻的连接套管5之间通过重力作用即可实现贴合,实现了拆装方便、降低了安装难度的目的,大大减少了在拆装过程中所需要的空间,降低了拆装的难度,节约了时间,提升了整机的生产效率。
34.实施例2
35.如图1至图3、图5所示,本实用新型的用于立式扩散炉的内热偶装置,其结构设置与实施例1中的内热偶装置大致相同,区别点在于:单根热偶丝1为直线结构,具有拆装方便、便于维护的优点。进一步地,在第一连接套管51、第二连接套管52和第三连接套管53上均开设了通孔,以便于热偶丝1穿过,且热偶丝1的前端与第一连接套管51的前端焊接固定。
36.虽然本实用新型以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本实用新型的精神实质和技术方案的情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰,均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。
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