一種用于測(cè)量帶電管壁溫度的熱電偶輔助測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及測(cè)量溫度的熱電偶輔助測(cè)量工裝，更具體的說，是涉及一種用于測(cè)量帶電管壁溫度的熱電偶輔助測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在某些情況下，我們往往需要用熱電偶測(cè)量帶電物體的表面溫度，例如測(cè)量電發(fā)熱管、電熱絲、電熱平板的表面溫度，或者在其他特定工況下測(cè)量帶電管壁表面溫度，以獲得設(shè)備的工作狀況。此時(shí)，如果管壁上電壓梯度較大，如果不采取措施，則會(huì)因?yàn)闊犭娕寂c待測(cè)表面并聯(lián)導(dǎo)致熱電偶測(cè)量端附加電勢(shì)過大，測(cè)溫不準(zhǔn)。
[0003]現(xiàn)在通常的做法主要有兩種，一:是將熱電偶測(cè)試端與帶電體進(jìn)行絕緣，二:對(duì)熱電偶電壓信號(hào)進(jìn)行過濾或數(shù)據(jù)修正。絕緣法往往是將絕緣材料布置在熱電偶測(cè)段與壁面之間或者采用偶絲與保護(hù)套管絕緣的鎧裝熱電偶進(jìn)行測(cè)量。例如在待測(cè)表面粘一層絕緣膠帶或布置其他絕緣材料，以實(shí)現(xiàn)熱電偶不受附加電勢(shì)影響。信號(hào)過濾法則是對(duì)交流電壓采用濾波器過濾交流信號(hào)，對(duì)直流附加電勢(shì)可以通過特殊方法進(jìn)行附加電勢(shì)的估算。現(xiàn)有方法對(duì)測(cè)量設(shè)備的投資較大，且要選擇合適的設(shè)備需要一定的理論基礎(chǔ)，否則不能達(dá)到預(yù)期的效果，實(shí)施起來具有一定的難度。例如，絕緣材料往往導(dǎo)熱性較差，導(dǎo)致測(cè)量誤差大，而導(dǎo)熱好的絕緣材料則往往受到溫上限的限制。采用鎧裝熱電偶則導(dǎo)致熱電偶測(cè)量的靈敏度和精度降低，同時(shí)鎧裝熱電偶在狹小空間及曲面上安裝比較困難，鎧裝熱電偶本身成本也較高。采用信號(hào)過濾法則需要較高的理論基礎(chǔ)，否則達(dá)不到效果，不適用于一般技術(shù)人員、施工人員使用，同時(shí)成本高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于測(cè)量帶電管壁溫度的熱電偶輔助測(cè)量裝置，本裝置具有結(jié)構(gòu)及操作簡(jiǎn)單、精確度高、穩(wěn)定高效、靈敏度高、節(jié)約成本等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種用于測(cè)量帶電管壁溫度的熱電偶輔助測(cè)量裝置，所述裝置包括導(dǎo)流環(huán)，所述導(dǎo)流環(huán)設(shè)置有帶有緊固螺栓的凸緣，導(dǎo)流環(huán)上還設(shè)置有一段凸臺(tái)，所述凸臺(tái)中部設(shè)置有帶有旋轉(zhuǎn)手柄的熱電偶安裝槽，所述熱電偶安裝槽上方通過螺釘座活動(dòng)連接有平頭螺釘。
[0007]所述導(dǎo)流環(huán)由電阻系數(shù)較小金屬材料制成。
[0008]所述導(dǎo)流環(huán)由銀、銅、鋁其中的一種制成。
[0009]所述導(dǎo)流環(huán)的厚度為0.5_5mm。
[0010]所述平頭螺釘由尼龍制成。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的技術(shù)方案所帶來的有益效果是:
[0012]1.本實(shí)用新型裝置中的導(dǎo)流環(huán)由電阻系數(shù)小的純金屬制成，使用時(shí)將導(dǎo)流環(huán)與待測(cè)金屬管壁貼緊連接，通過降低待測(cè)部位及其附近的總電阻，進(jìn)而降低了局部電壓梯度，使得測(cè)量數(shù)據(jù)更加可靠，精確。
[0013]2.本實(shí)用新型導(dǎo)流環(huán)中的熱電偶安裝槽上設(shè)置有可以調(diào)節(jié)方向的旋轉(zhuǎn)手柄，使用時(shí)可以通過調(diào)整熱電偶方向，從而最大限度減小附加電勢(shì)，同時(shí)幾乎不受溫度上限的制約，使本實(shí)用新型裝置穩(wěn)定高效，且對(duì)交、直流電均適用。
[0014]4.本實(shí)用新型的熱電偶安裝槽上方通過平頭尼龍螺釘固定，熱電偶更換方便，同時(shí)使熱電偶測(cè)頭與導(dǎo)流環(huán)緊密貼合，加之尼龍螺釘導(dǎo)熱差且質(zhì)地較軟，從而減小熱量擴(kuò)散，提尚測(cè)量精度。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是凸臺(tái)部分的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3是使用前后效果對(duì)比圖。
[0018]附圖標(biāo)記:1-導(dǎo)流環(huán)2-凸緣3-緊固螺栓4-凸臺(tái)5-熱電偶安裝槽6_螺釘座
7-平頭螺釘8-旋轉(zhuǎn)手柄
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0020]如圖1和圖2所示:一種用于測(cè)量帶電管壁溫度的熱電偶輔助測(cè)量裝置，所述裝置包括導(dǎo)流環(huán)1，導(dǎo)流環(huán)I由電阻系數(shù)較小金屬材料制成，如銀、銅、鋁其中的任意一種，本實(shí)施例中的導(dǎo)流環(huán)I由純銅制成，內(nèi)徑為22_，厚度為1_ ;導(dǎo)流環(huán)I設(shè)置有帶有緊固螺栓3的凸緣2，使用時(shí)通過固定緊固螺栓3實(shí)現(xiàn)導(dǎo)流環(huán)I與待測(cè)管壁緊密貼合，及熱電偶連接部分與待測(cè)部分的緊密貼合；導(dǎo)流環(huán)I上還設(shè)置有一段凸臺(tái)4，凸臺(tái)4的中部設(shè)置有帶有旋轉(zhuǎn)手柄8的熱電偶安裝槽5，通過旋轉(zhuǎn)手柄8的旋轉(zhuǎn)可調(diào)整熱電偶相對(duì)管壁的安裝位置，配合二次儀表找到附加電勢(shì)最小的方向(熱電偶兩根偶絲上均存在附加電勢(shì)，在一個(gè)特定安裝方向上，兩根偶絲上的附加電勢(shì)能最大限度的相互抵消)，從而使得導(dǎo)流環(huán)I與旋轉(zhuǎn)手柄8的共同作用下，最大限度的減小熱電偶附加電勢(shì)，確保測(cè)量精度及穩(wěn)定性。
[0021]熱電偶安裝槽5的上方設(shè)置有螺釘座6，螺釘座6內(nèi)安裝有平頭螺釘7，平頭螺釘7由尼龍制成，使用時(shí)在熱電偶安裝槽5內(nèi)安裝好熱電偶后，再通過平頭螺釘7使熱電偶測(cè)頭與底部的導(dǎo)流環(huán)I緊密貼合，由于平頭螺釘7為尼龍66材質(zhì)，質(zhì)地較軟，這樣熱電偶測(cè)頭會(huì)凹陷進(jìn)尼龍平頭螺釘7的頭部，從而減小了熱量擴(kuò)散，提高了測(cè)量精度。
[0022]本實(shí)用新型中導(dǎo)流環(huán)I與待測(cè)金屬管壁在局部并聯(lián)，通過降低待測(cè)部位及其附近的總電阻，進(jìn)而降低了局部電壓梯度，導(dǎo)流環(huán)I的截面積越大，附加電勢(shì)減小的越明顯。具體可以通過導(dǎo)流環(huán)與待測(cè)管壁并聯(lián)部分的電阻值Rl與R2來定量分析，使用導(dǎo)流環(huán)I后的熱電偶附加電勢(shì)與不使用導(dǎo)流環(huán)的最大附加電勢(shì)之比為R1/R2，因此R1/R2的值越小則附加電勢(shì)減小的越明顯，因此導(dǎo)流環(huán)I應(yīng)當(dāng)有相對(duì)待測(cè)管壁較大的截面積，從而可利用調(diào)整導(dǎo)流環(huán)I的相對(duì)截面積來進(jìn)一步提高溫度測(cè)定的準(zhǔn)確性及精度。
[0023]圖3為通過安捷倫數(shù)據(jù)采集儀得到的附加電勢(shì)消失瞬間熱電偶測(cè)得溫度的變化(對(duì)熱電偶進(jìn)行保溫)曲線圖，實(shí)驗(yàn)結(jié)果在Φ 22 X I不銹鋼管壁上測(cè)得，不銹鋼管壁上的電壓梯度為20V/m，導(dǎo)流環(huán)I的截面積為2.27mm2，材質(zhì)為純銅。由圖可見，直接固定熱電偶時(shí)，附加電勢(shì)消失瞬間(通過關(guān)閉電源實(shí)現(xiàn))溫度出現(xiàn)劇烈波動(dòng)(說明附加電勢(shì)較大)，當(dāng)采用本實(shí)用新型的固定裝置后，溫度波動(dòng)幾乎消失，可見本實(shí)用新型裝置對(duì)減少熱電偶附加電勢(shì)的影響非常明顯穩(wěn)定可靠。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于測(cè)量帶電管壁溫度的熱電偶輔助測(cè)量裝置，其特征在于，所述裝置包括導(dǎo)流環(huán)，所述導(dǎo)流環(huán)設(shè)置有帶有緊固螺栓的凸緣，導(dǎo)流環(huán)上還設(shè)置有一段凸臺(tái)，所述凸臺(tái)中部設(shè)置有帶有旋轉(zhuǎn)手柄的熱電偶安裝槽，所述熱電偶安裝槽上方通過螺釘座活動(dòng)連接有平頭螺釘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于測(cè)量帶電管壁溫度的熱電偶輔助測(cè)量裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流環(huán)由電阻系數(shù)較小金屬材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于測(cè)量帶電管壁溫度的熱電偶輔助測(cè)量裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流環(huán)由銀、銅、鋁其中的一種制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于測(cè)量帶電管壁溫度的熱電偶輔助測(cè)量裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流環(huán)的厚度為0.5 - 5_。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于測(cè)量帶電管壁溫度的熱電偶輔助測(cè)量裝置，其特征在于，所述平頭螺釘由尼龍制成。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于測(cè)量帶電管壁溫度的熱電偶輔助測(cè)量裝置，所述裝置包括導(dǎo)流環(huán)，所述導(dǎo)流環(huán)設(shè)置有帶有緊固螺栓的凸緣，導(dǎo)流環(huán)上還設(shè)置有一段凸臺(tái)，所述凸臺(tái)中部設(shè)置有帶有旋轉(zhuǎn)手柄的熱電偶安裝槽，所述熱電偶安裝槽上方通過螺釘座活動(dòng)連接有平頭螺釘。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)及操作簡(jiǎn)單、精確度高、穩(wěn)定高效、靈敏度高、節(jié)約成本等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01K7-02
【公開號(hào)】CN204461636
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520070418
【發(fā)明人】王懷信, 崔亞林
【申請(qǐng)人】天津大學(xué)
【公開日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年1月30日