CS259464B1

CS259464B1 - Thermocouple Insulating Gland Used to Measure Glow Electrical Component Temperature

Info

Publication number: CS259464B1
Application number: CS863293A
Authority: CS
Inventors: Alois Holemar; Josef Hajny; Frantisek Kirchner
Original assignee: Alois Holemar; Josef Hajny; Frantisek Kirchner
Priority date: 1986-05-06
Filing date: 1986-05-06
Publication date: 1988-10-14
Also published as: CS329386A1

Abstract

Řešení se týká izolační průchodky termočlánku, který se používá pro měření teploty součástí ohřívaných anomálním doutnavým elektrickým výbojem, zejména při iontové nitridaci a iontové cementaci. Do nosné části průchodky je zasunuta izolační. trubka, vyrobená z elektricky nevodivé žárupevné látky. Do trubky je z vnější strany nádoby zasunuta utěsněná, elektricky nevodivá vložka. Ta je ve vývrtu opatřena pružnou vložkou pro těsnění termočlánku. Vložka je stlačována převlečnou maticí přes přítlačný elektricky nevodivý kroužek.The solution concerns an insulating bushing for a thermocouple, which is used for measuring the temperature of components heated by anomalous glow electric discharge, especially during ion nitriding and ion cementation. An insulating tube made of an electrically non-conductive refractory material is inserted into the supporting part of the bushing. A sealed, electrically non-conductive insert is inserted into the tube from the outside of the container. This is provided with a flexible insert in the bore for sealing the thermocouple. The insert is compressed by a union nut through a pressure electrically non-conductive ring.

Description

Vynález se týká izolační průchodky termočlánku, který se používá pro měření teploty součástí ohřívaných anomálním doutnavým elektrickým výbojem, zejména při iontové nitridaci a iontové cementaci.The invention relates to an insulating bushing of a thermocouple which is used to measure the temperature of components heated by anomalous glow discharge, particularly in ion nitriding and ion cementation.

Při ohřevu součásti anomálním doutnavým výbojem, např. při iontové nitridaci, jsou tyto umístěny ve vakuové nádobě, která má zpravidla dvojité vodou chlazené stěny. Součásti jsou ve vakuové nádobě uloženy izolovaně a mají opačný elektrický náboj než stěny nádoby.When the component is heated by an anomalous glow discharge, such as ion nitriding, they are placed in a vacuum vessel, which generally has double water-cooled walls. The components are insulated in the vacuum vessel and have an opposite electrical charge to the vessel walls.

Pro měření teploty ohřívaných součástí se používá drátových termočlánků přivedených dovnitř vakuové nádoby přes speciální izolační průchodku, zhotovenou např. dle AO 243 108. Nosnou částí této průchodky je kovové vodítko upevněné na vakuovou nádobu z vnější strany pomocí izolační příruby. Vodítko prochází volně ve stěně nádoby. Středem průchodky je veden utěsněný drátový termočlánek. Měřicí konec termočlánku je zavrtán do měřeného předmětu, který má opačný náboj než stěna vakuové nádoby. V místě zavrtání je konec termočlánku odizolován v otvoru skleněnou nebo keramickou trubičkou.To measure the temperature of the heated components, wire thermocouples are applied to the inside of the vacuum vessel via a special insulating bushing made, for example, in accordance with AO 243 108. The guide passes freely in the container wall. A sealed wire thermocouple is routed through the center of the grommet. The measuring end of the thermocouple is bored into the measured object having the opposite charge to the wall of the vacuum vessel. At the drilling point, the thermocouple end is insulated in the hole by a glass or ceramic tube.

Dosud používaná průchodka dle AO 243 108, která je např. vhodná pro vakuové pece má však následující nevýhody při měření teploty součástí ohřívaných anomálním doutnavým výbojem.However, the bushing used up to now in AO 243 108, which is suitable for vacuum furnaces, for example, has the following disadvantages in measuring the temperature of components heated by anomalous glow discharge.

Při ohřevu měřené součásti doutnavým výbojem dochází po určité době k naprášení izolační trubičky kovem ze součásti, její povrch se stává vodivý a elektrické napětí ze součásti se přenáší na povrch drátového termočlánku a na kovové vodítko průchodky. Toto napětí vyvolává slabý výboj v prostoru mezi stěnou nádoby a kovovým vodítkem, protože stěna nádoby má opačný elektrický náboj. Při vzniku výboje začne proudit na povrchu termočlánku elektrický proud, který v místě zasunutí konce termočlánku do izolační trubičky vyvolává lokální elektrický oblouk. V místě lokálního oblouku se termočlánek nahřívá a zkresluje měření. Postupně dojde k natavení pláště a zkratování vodičů, čímž je termočlánek zničen. Současně dochází k popraskání izolačních trubiček.When the measured component is heated by a glow discharge, after some time the insulating tube is sputtered with metal from the component, its surface becomes conductive and the electrical voltage from the component is transferred to the surface of the wire thermocouple and to the metal lead of the bushing. This voltage causes a slight discharge in the space between the container wall and the metal guide because the container wall has an opposite electrical charge. When a discharge occurs, an electric current begins to flow on the surface of the thermocouple, causing a local electric arc at the point of insertion of the thermocouple end into the insulating tube. At the local arc, the thermocouple heats up and distorts the measurement. Gradually, the sheath melts and the conductors are short-circuited, destroying the thermocouple. At the same time the insulation tubes are cracked.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny izolační průchodkou termočlánku používaného pro měření teploty součástí ohřívaných anomálním doutnavým elektrickým výbojem podle vynálezu, jehož podstatou je, že do nosné části průchodky je zasunuta izolační trubka, vyrobená z elektricky nevodivé žárupevné látky. Do trubky je zasunuta z vnější strany nádoby utěsněná, elektricky nevodivá vložka. Ta je ve vývrtu opatřena pružnou vložkou pro těsnění termočlánku. Vložka je stlačována převlečnou maticí přes přítlačný elektricky nevodivý kroužek.The above drawbacks are overcome by the insulating bushing of the thermocouple used to measure the temperature of the components heated by the anomalous glow discharge according to the invention, which is based on the insertion of an insulating tube made of an electrically nonconductive refractory into the carrier portion of the bushing. A sealed, electrically non-conductive liner is inserted from the outside of the vessel. It is provided in the bore with a flexible insert for sealing the thermocouple. The insert is compressed by the union nut over the electrically non-conducting thrust ring.

Průchodka podle vynálezu má tu výhodu, že při naprášení izolační trubičky na konci termočlánku nemůže vznikat v prostoru průchodky žádný výboj. Tím nedochází ke vzniku elektrického proudu na termočlánku, ani k lokálnímu oblouku v místě zasunutí do izolační trubičky.The grommet according to the invention has the advantage that when the insulating tube is sputtered at the end of the thermocouple, no discharge can occur in the grommet space. This does not generate electrical current on the thermocouple or local arc at the insertion point into the insulating tube.

Přiklaď provedení průchodky je v řezu zobrazen na připojeném výkresu.An exemplary embodiment of the grommet is shown in section on the attached drawing.

S pláštěm vakuové nádoby ,je pevně spojena nosná část ,1 průchodky, do níž je zasunuta izolační trubka 2, vyrobená z elektricky nevodivé, žárupevné látky např. keramiky, křemičitého skla nebo porcelánu. Z vnější strany nádoby je do trubky 2 částečně zasunuta izolační vložka 3 vyrobená z pevné izolační hmoty, např. alkamidu, která těsní vakuový prostor pomoci 0 kroužku 2 nebo jiným způsobem těsnění. Z vnějšího konce je vývrt vložky 3 rozšířen propružnou vložkou i - těsnění procházejícího termočlánku. Pružnou vložku 2 stlačuje elektricky nevodivý kroužek 6_ pomocí převlečné matice Jj.The carrier part 1 of the grommet is firmly connected to the housing of the vacuum vessel, into which the insulating tube 2, made of an electrically non-conductive, refractory substance, for example ceramic, silica glass or porcelain, is inserted. From the outside of the container, an insulating insert 3 made of a solid insulating material, e.g. an alkamide, is partially inserted into the tube 2, which seals the vacuum space by means of an O-ring 2 or by other means of sealing. From the outer end, the bore of the insert 3 is expanded by a flexible insert i-seal of the passing thermocouple. The elastic insert 2 is compressed by the electrically non-conductive ring 6 by means of a cap nut 11.

Claims

I will invent the subject

Insulating grommet of a thermocouple used to measure the temperature of components heated by anomalous glow discharge, particularly in ion nitriding and ion cementation, characterized in that an insulating tube (2) of an electrically non-conductive refractory material, which is external to a sealed electrically non-conductive liner (3) is partially inserted, the outer end of the liner (3) being provided with a flexible liner (4) for sealing the thermocouple and a union nut (5) for compressing the flexible liner (4) over the electrically non-conductive the ring (6).

1 drawing