石英套管是用于恶劣测试环境中热电偶的关键保护屏障。在涉及熔融氟化物盐和高温气流的情况下，这些套管在物理上隔离了传感元件，以防止化学侵蚀，同时确保测量精度不会因传感器退化而受到影响。
核心要点：直接暴露于腐蚀性介质会破坏标准传感器，使数据无效。石英套管提供了在高达 700°C 的氧化气氛中保持有效、高精度温度读数所需的关键化学稳定性和物理屏蔽。
保护机制
在恶劣介质中的化学稳定性
在腐蚀测试中，环境被故意设计成会侵蚀材料。石英套管对特定的腐蚀剂，尤其是熔融氟化物盐，具有很高的化学稳定性。
如果没有这个屏障，活性盐会直接接触到热电偶的金属传感线。这种接触会导致传感器本身迅速腐蚀和失效。
防止气流的物理屏蔽
高温腐蚀测试通常涉及动态气流。石英套管充当了这些加热气流的坚固物理屏障。
这种屏蔽可防止热电偶尖端的机械侵蚀或直接氧化。它确保传感器测量的是测试区的环境温度，而不是由于气流的直接冲击而产生的波动。
确保数据完整性
防止传感器漂移
热电偶的可靠性直接与其结点（junction）的物理完整性相关。腐蚀会改变传感元件的电学特性，导致“漂移”或不准确的电压输出。
使用石英套管可防止腐蚀性介质改变传感器的成分。这确保了在测试期间温度数据保持一致。
氧化气氛中的准确性
石英在600°C 至 700°C 温度范围内的氧化环境中特别有效。
在这个特定的温度窗口内，套管保持了将热量传递到传感器所需的热导率，同时阻止了氧气和盐的进入。这使得研究人员能够相信记录的温度反映了真实的实验条件。
了解操作限制
温度限制
虽然石英非常有效，但参考数据强调了其特定的有效范围为600°C 至 700°C。
在此窗口之外显著操作可能会损害装置的完整性。确保您的测试参数与所用石英材料的热性能相符至关重要。
隔离的必要性
使用套管会在工艺和传感器之间引入一层物理隔离。这是一个必要的折衷。
虽然直接接触提供了最快的响应时间，但在熔盐等腐蚀性介质中是不可能的。套管牺牲了微小的响应速度，以确保传感器能够存活足够长的时间来记录数据。
为您的目标做出正确选择
为确保您的腐蚀测试产生有效结果，请考虑您的具体优先事项：
- 如果您的主要关注点是设备寿命：使用石英套管，防止熔融氟化物盐物理损坏您昂贵的热电偶探头。
- 如果您的主要关注点是数据准确性：依靠石英屏蔽来防止在 600°C–700°C 范围内因氧化引起的温度读数漂移。
通过有效地将传感器与化学侵蚀隔离，石英套管将破坏性环境转化为可测量的环境。
总结表：
| 特性 | 石英套管的优点 | 性能细节 |
|---|---|---|
| 耐化学性 | 与熔融氟化物盐隔离 | 防止传感器线直接受到化学侵蚀 |
| 物理屏蔽 | 防止高速气流 | 防止机械侵蚀和尖端氧化 |
| 数据完整性 | 消除传感器漂移 | 保持一致的电学特性以确保准确性 |
| 热窗口 | 针对 600°C - 700°C 优化 | 适用于氧化气氛和腐蚀性介质 |
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参考文献
- Yu.A. Gribanov, В. В. Колосенко. INVESTIGATION ON CORROSION PROPERTIES OF CARBON-CARBON COMPOSITES. DOI: 10.46813/2020-125-154
本文还参考了以下技术资料 Kintek Solution 知识库 .
