一种伸缩式氧探针的制作方法

本实用新型涉及热处理技术领域，具体为一种伸缩式氧探针。

背景技术：

用氧探针对气体渗碳进行精确控制的研究和应用已有20年的历史。随着氧探针制造技术的不断进步，近年来渗碳炉碳势的控制越来越多的采用氧探针作为碳传感器。氧探针作为碳势控制技术关键的传感器部件，通其它类型的碳传感器，如露点仪、CO2红外仪及电阻探头等相比，具有反应速度快（响应时间小于等于1ms）,碳势控制精度高（±0.05%C）、准确性好、直接测量、不需要取气等诸多优点，因此被广泛应用于热处理渗碳、碳氮共渗，光亮淬火、光亮退火和光亮正火等工艺，以及保护气氛下的吸热式、滴注式、氮基式、直生式气氛，适用于多用箱式炉、连续式气体渗碳炉及井式气体渗碳炉等各种炉型。

氧化锆氧探针的工作原理：氧化锆管是由氧化锆材料掺以一定量的氧化钇或氧化钙经高温烧结后形成的稳定的氧化锆陶瓷烧结体。由于它的立方晶格中含有氧离子空穴，因此在高温下它是良好的氧离子导体。因其这一特性，在一定高温下，当锆管两边的氧含量不同时，它便是一个典型的氧浓差电池，在此电池中，空气是参比气，它与烟气分别位于内外电极。

但是现有的氧探针自出厂后，其长度就是固定的，当需要利用氧探针的检测端要伸入至渗碳炉的内部进行测量时，由于渗碳炉的体积不同，氧探针不能够根据渗碳炉的体积进行伸缩调节，以致于需要更换不同尺寸的氧探针进行检测，适用范围低，这样就大大降低了检测效率，而且实践证明，连续炉的氧探针深度要选择合理，插入太浅，碳控仪显示的碳势相对太高，插入太深，碳势显示相对较低，这样对实际碳势的控制不利，容易照成与所处理工件碳势的误差，甚至出现不合格品。不符合人们的使用需求，给检测人员带来了诸多不便。

基于此，本实用新型设计了一种伸缩式氧探针，以解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种伸缩式氧探针，以解决上述背景技术中提出的由于渗碳炉的体积不同，氧探针不能够根据渗碳炉的体积进行伸缩调节，以致于需要更换不同尺寸的氧探针进行检测，适用范围低，这样就大大降低了检测效率，不符合人们的使用需求的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种伸缩式氧探针，包括氧探针和外套筒，所述外套筒套接在氧探针的外部，所述氧探针包括外套管，所述外套管的内腔左侧设有氧化锆片，所述氧化锆片的两端焊接有高铝瓷管，所述高铝瓷管的内部设有内电极，所述高铝瓷管和外套管的内壁之间形成吹灰气通道，所述高铝瓷管和内电极之间形成参比气通道，所述外套管的左端开有检测孔，且检测孔位于氧化锆片的一侧，所述外套管的右端安装有壳体，所述壳体的外侧壁分别设有吹灰气通入口、参比气通入口和引线端，所述吹灰气通入口与吹灰气通道连通设置，所述参比气通入口与参比气通道连通设置，所述外套管的外壁右侧固定有外螺纹套，所述外螺纹套的外部螺接有伸缩固定件，所述外套筒的左端设置有固定座，所述固定座套接在氧探针的外部。

优选的，所述外套管为耐高温合金管。

优选的，所述氧化锆片和高铝瓷管通过真空一体焊接成型。

优选的，所述伸缩固定件包括固定板，所述固定板的内壁设有与外螺纹套相匹配的内螺纹，所述固定板的外壁均匀开有安装孔。

优选的，所述固定板包括固定板，所述固定板的内壁设有与外螺纹套相匹配的内螺纹，所述固定板的外壁均匀开有安装孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，使用方便，具有碳黑清除机构，从吹灰气通入口出吹入相应的空气，对氧探针进行自动清洗炭黑，提高氧探针的使用寿命，对氧探针伸入至渗碳炉内的长度可调，调节方便，检测精确高，不但给检测人员带来了方便，而且也提高了检测效率，适用范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型伸缩固定件结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-氧探针，2-外套管，3-氧化锆片，4-高铝瓷管，5-内电极，6-吹灰气通道，7-参比气通道，8-检测孔，9-固定座，10-外套筒，11-壳体，12-外螺纹套，13-吹灰气通入口，14-参比气通入口，15-引线端，16-伸缩固定件，17-密封垫，18-固定板，19-内螺纹，20-安装孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种伸缩式氧探针，包括氧探针1和外套筒10，所述外套筒10套接在氧探针1的外部，所述氧探针1包括外套管2，所述外套管2的内腔左侧设有氧化锆片3，所述氧化锆片3的两端焊接有高铝瓷管4，所述高铝瓷管4的内部设有内电极5，所述高铝瓷管4和外套管2的内壁之间形成吹灰气通道6，所述高铝瓷管4和内电极5之间形成参比气通道7，所述外套管2的左端开有检测孔8，且检测孔8位于氧化锆片3的一侧，所述外套管2的右端安装有壳体11，所述壳体11的外侧壁分别设有吹灰气通入口13、参比气通入口14和引线端15，所述吹灰气通入口13与吹灰气通道6连通设置，所述参比气通入口14与参比气通道7连通设置，所述外套管2的外壁右侧固定有外螺纹套12，所述外螺纹套12的外部螺接有伸缩固定件16，所述外套筒10的左端设置有固定座9，所述固定座9套接在氧探针1的外部。

进一步的，所述外套管2为耐高温合金管，能有效抵御气体的腐蚀。

进一步的，所述氧化锆片3和高铝瓷管4通过真空一体焊接成型，与一般可拆卸的片状及球状探头相对，具有更好的密封性和良好的抗机械冲击和热冲击性能。

进一步的，所述伸缩固定件16包括固定板18，所述固定板18的内壁设有与外螺纹套12相匹配的内螺纹19，所述固定板18的外壁均匀开有安装孔20，结构设计合理，固定板18与外套筒10的截面相同，便于通过固定板28上的安装孔20将固定板18与外套筒10固定。

进一步的，所述伸缩固定件16与外套筒10的右端通过安装孔20连接，所述外套筒10和伸缩固定件16之间设有密封垫17，密封垫17能够起到很好的密封作用，避免对吹入至吹灰气通道6和参比气通道7内的气体泄漏。

本实施例的一个具体应用为：氧探针1的工作原理是通过以高温氧化锆片3作为固体电介质，在高温下若电介质两侧氧浓度不同时，便形成氧浓差电池，浓差电池产生的电势与两侧氧浓度有关，如一侧氧浓度固定，即可通过测量浓差电势来测量另一侧的氧含量，通过炉外氧P1O1和炉内氧P2O2在氧化锆两侧产生的一个氧电势，以内电极5作为正极，外套管2作为负极，形成电池，当氧化锆片两边的氧含量不同时，它便是一个典型的氧浓差电池，在此电池中，冲入参比气空气，它与烟气分别位于内外电极。

该氧探针1将氧化锆片3和高铝瓷管4通过真空一体焊接成型，与一般可拆卸的片状及球状探头相对，具有更好的密封性和良好的抗机械冲击和热冲击性能，而且具有碳黑清除机构，通过从吹灰气通入口13出吹入相应的空气，对氧探针1进行自动清洗炭黑，提高氧探针的使用寿命。

在对氧探针1进行安装时，根据需要将氧探针1将要伸入至渗碳炉内的长度，首先将外套筒10上的固定座9安装于渗碳炉的外壁，然后将外螺纹套12在壳体1上进行移动，移动完成后，然后将氧探针1检测的一端从外套筒10内向左移动，增加伸入至渗碳炉内氧探针1的长度，以提高检测的精确度，然后将外螺纹套12与外套筒10通过螺栓进行固定，调节方便，而且外套筒10和伸缩固定件16之间设有密封垫17，密封垫17能够起到很好的密封作用，避免对吹入至吹灰气通道6和参比气通道7内的气体泄漏，检测精确高，调节方便，不但给检测人员带来了方便，而且也提高了检测效率，适用范围广。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。