专利名称：电阻法碳势传感器的制作方法
技术领域：
本发明属于检测和控制热处理渗碳炉中气氛碳势的传感器。
本专业技术人员所熟知的电阻法碳势传感器是一种单单依靠装在传感器内部的细铁丝进行检测热处理渗碳炉中气氛碳势的传感器。该细铁丝绕在一个双螺旋纹刚玉管上，外部套有一个端部开口的外套管作防护用。当传感器插入炉中，炉中的气氛从外套管开口端部直接充满在细铁丝周围，由细铁丝直接感受炉中的碳势状况。这种传感器有几个缺点。细铁丝周围的炉气处于循环不良状态，使得测量结果不能反应当时炉气碳势，或者对实际碳势有较大的滞后;另外，当细铁丝在炉中高温下，如果含碳量超过奥氏体饱和碳浓度，会出现渗碳体组织，这就破坏细铁丝电阻值与碳含量之间的正常对应关系，需要重新更换铁丝。而且正由于此，这种传感器的测量碳势的极限值为渗碳温度下奥氏体的饱和浓度。此外，如果在热处理过程中，突然出现氧渗入或碳黑吸附在铁丝上，也会导致铁丝氧化而失效或影响测量结果。
本发明的电阻法碳势传感器解决了上述缺点，得到了令人满意的结果。
本发明的电阻法碳势传感器采用中空夹层双气路结构。一路为吹气与排气结构，另一路为进气与排气结构。吹气与排气结构由一根位于传感器中心的，中间是空腔并在其朝端盖方向开有通孔的内芯管与保护外套组成。内芯管外壁安装绕有定碳丝的双螺旋纹刚玉管。保护外套与内芯管和双螺纹刚玉管相隔成一个直通炉外的夹层空腔。当从内芯管上端吹入气体，气体从中间空腔经过其末端通孔进入夹层空腔而向上排出传感器。传感器外管由保护外套和端盖构成。传感器外管的末端开有通孔，从而组成了进气与排气结构。当传感器插入炉内，炉中气氛通过传感器末端的通孔进入夹层空腔而向上排出传感器。
图1为本发明一个实施例的结构原理图。
下面结合图1对本发明作进一步叙述。
传感器在使用时插入炉内，由于炉子内外的压差，炉气便从传感器外管的端盖2上的通孔进入夹层空腔而向上排出传感器，这样保证了绕在双螺纹刚玉管4上的定碳丝5表面能不断地受新鲜炉气的冲刷，使得定碳丝5被置于良好的气氛循环状态中，明显提高了测量的应答速度。内芯管7中间空腔上端在正常情况下是堵死的。必要时，打开内芯管7的中间空腔上端，吹入N2或其它低碳势气体。吹入的气体经过内芯管7下端的通孔进入夹层空腔，与从端盖2上的通孔进入的炉气一起冲刷定碳丝5表面，而后再向上排出传感器，这样即不影响炉内气氛，又起到防止定碳丝5的氧化和过渗碳的发生，又可清除定碳丝5表面的碳黑沉结物。在过饱和渗碳气氛中，由于吹入的气体使得定碳丝5直接测量的碳势数值低于实际过饱和气氛的碳势数值。在此种情况下，可以用间断式的吹气法，从测量数值的回升速度大小来推算出实际过饱和气氛的碳势值。这样就拓宽了碳势值的测量范围。
本发明的电阻法碳势传感器在使用中测得的信号稳定，侧量精度≤0.05%C，使用的重复性好。
权利要求
1.一种具有保护套，在保护套中装有绕在双螺旋纹刚玉管上的铁丝，其由绝缘套管保护引至检测装置的用以检测热处理渗碳炉中气氛碳势的电阻法碳势传感器，其特征在于传感器为中空夹层双气路结构，一路吹气与排气结构由一根位于传感器中心的，中间是空腔的，朝端盖2一端开有孔道的内芯管7和一根套在内芯管7外部，与内芯管7和绕有定碳丝5的双螺旋纹刚玉管4相隔成直通炉外的夹层空腔的保护外套3组成；另一路进气与排气结构由末端开有通孔的，由外套管3和末端端盖2构成的传感器外管组成。
全文摘要
本发明的电阻法碳垫传感器为中空夹层双气路结构，一路为吹气和排气结构，另一路为进气和排气结构。这种结构使新鲜炉气不断冲刷定碳丝和防止定碳丝过渗碳或氧化。传感器中间为一根呈中心空腔，末端开有通孔的内芯管，可以吹气，在传感器外套管与内芯管相隔成一夹层空腔而向上直通传感器外部，可以排气，在传感器外管末端开有通孔。可以进气。
文档编号G01N27/04GK1067738SQ9110742
公开日1993年1月6日 申请日期1991年6月11日 优先权日1991年6月11日
发明者潘健生, 许德志, 张伟民 申请人:上海交通大学