一種單管多點實芯鎧裝熱電偶的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種單管多點實芯鎧裝熱電偶，包括保護套管、氧化鎂瓷珠棒和多支裸體熱電偶，氧化鎂瓷珠棒有多個軸向設置的孔，多支裸體熱電偶一一對應地伸入到多個孔中，氧化鎂瓷珠棒設于保護套管中，氧化鎂瓷珠棒的側面和保護套管的內壁緊貼，多個孔的深度相異，即多個裸體熱電偶的測溫端位于氧化鎂瓷珠棒中的深度相異。本實用新型的保護套管有較厚的管壁，每支裸體熱電偶有較粗的偶絲直徑，強度大，不易斷裂，測溫范圍能滿足要求，有很好的氣密性，大大降低內泄漏風險。
【專利說明】
一種單管多點實芯鎧裝熱電偶
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種有多個長短不同測溫點的熱電偶，尤其涉及一種不易斷裂且氣密性好的單管多點實芯鎧裝熱電偶。
【背景技術】
[0002]在煉油化工、化學化工生產過程中有很多反應器，特別是汽、柴油加氫精制及加氫裂化反應器中，工作溫度400°C以上、工作壓力30Mpa左右，反應物流從反應器頂部進入，在催化劑的作用下物料間發(fā)生化學反應，放出熱量，因此沿反應器軸向存在催化劑床層溫升，需采用超高壓、高溫的多點鎧裝熱電偶進行測溫。多點鎧裝熱電偶適用于存在溫度梯度的環(huán)境，可同時測量多個位置或對位置的多處進行測量。
[0003]高壓多點鎧裝熱電偶在成型過程中，通常都采用將已經預制成型的不同長度、小直徑、薄壁的微細鎧裝熱電偶合并裝在一根保護管內，再進行二次拉緊變徑。即對于預制成型熱電偶而言，各自有一個屬于自己的鎧裝保護管，又共同擁有一個公共的保護管。這種方法制成的多點鎧裝熱電偶，存在如下缺陷:
[0004]—、由于設備安裝孔徑受到一定的限制，法蘭上安裝的鎧裝熱電偶數量同樣也受到一定的限制，一個保護管的直徑所限制的體積管內，要容納諸多長短不一的鎧裝熱電偶，只能將預制的鎧裝熱電偶拉制成管壁薄、直徑細的微細鎧裝熱電偶，造成管壁薄、偶絲直徑細、絕緣性能差的現象，導致熱電偶測溫范圍滿足不了要求(熱電偶測溫范圍與它的長短無關，而與偶絲的直徑相關)。
[0005]二、由于原來的多點鎧裝熱電偶管壁薄、偶絲直徑細，導致強度性能很差，故存在容易斷裂的缺陷，還存在因不耐氫氣腐蝕而易開裂的問題，使用壽命較短，同時給運輸和安裝都帶來極大的不利。如果在運輸、安裝過程中，由于焊接原因導致法蘭根部套管發(fā)生開裂或斷裂，或者運行后如果有一個或兩個鎧裝熱電偶損壞，重新修復難度很大，一般需要更換整個多點鎧裝熱電偶，造成嚴重損失和浪費。
[0006]三、由于原有的多點鎧裝熱電偶是由預制的多個微細鎧裝熱電偶組合而成，經二次拉制而成，但不管拉制得如何緊密，各支鎧裝熱電偶之間還是存在一定的縫隙的，故整個多點鎧裝熱電偶的氣密性較差，在高溫、高壓狀態(tài)下，強度和致密都成了問題，一旦最外面的保護套管開裂，就會導致高壓氫氣透過鎧裝熱電偶之間的縫隙沖進接線箱，這是產生氫氣套管內泄漏的最主要原因，對安全生產造成不小的隱患。

【發(fā)明內容】

[0007]本實用新型主要解決原有多點鎧裝熱電偶存在管壁薄、偶絲直徑細、強度差、易斷裂、氣密性較差、易內泄漏的技術問題;提供一種單管多點實芯鎧裝熱電偶，所制作而成的單管多點實芯鎧裝熱電偶的保護套管有較厚的管壁，增加每支裸體熱電偶絲的直徑，多支裸體熱電偶通過密封氧化鎂進行絕緣和固定，故強度大，不易斷裂，提高氣密性，降低泄漏風險。
[0008]本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的:本實用新型包括保護套管、密封固定棒和多支裸體熱電偶，密封固定棒設于所述的保護套管中，密封固定棒的側面和保護套管的內壁緊貼，所述的裸體熱電偶穿設在所述的密封固定棒中。本技術方案中，保護套管是多支裸體熱電偶共同擁有的一個公共保護管，除此之外沒有其它屬于各支裸體熱電偶自己的鎧裝保護管，因此可以增加保護套管內所容納的裸體熱電偶的偶絲直徑，也可增加保護套管的管壁厚度，確保熱電偶的測溫范圍滿足要求，提高熱電偶強度，使其不易斷裂，延長使用壽命。密封固定棒既對多支裸體熱電偶起到固定作用，又在多支裸體熱電偶之間起到隔離和絕緣作用，而且密封固定棒的側面和保護套管的內壁緊貼，有很好的致密性，有效避免氫氣內泄漏的發(fā)生。
[0009]作為優(yōu)選，所述的密封固定棒為氧化鎂瓷珠棒。密封固定棒是長短不一的一體結構，按孔的設計要求，一般由氧化鎂瓷珠一次壓制而成。
[0010]作為優(yōu)選，所述的密封固定棒中設有多個軸向設置的通孔和/或盲孔，多支裸體熱電偶一一對應地伸入到多個通孔和/或盲孔中，并且裸體熱電偶的測溫端和盲孔的孔底相抵。密封固定棒上開有安裝裸體熱電偶的孔，孔的孔徑和裸體熱電偶的直徑相匹配，除此之夕卜，密封固定棒是個實芯的整體，確保多支裸體熱電偶安裝牢固，有很好的絕緣性，又有很好的氣密性，避免氫氣內泄漏的發(fā)生，提高安全性。
[0011]作為優(yōu)選，所述的多個盲孔的深度相異，即多個裸體熱電偶的測溫端位于密封固定棒中的深度相異。實現對有溫度梯度的環(huán)境進行測量，可同時測量多個位置或對位置的多處進行測量。
[0012]作為優(yōu)選，所述的多個盲孔的設置位置沿所述的密封固定棒的圓周均勻分布。多支裸體熱電偶可按圓周分布一圈，也可分布為兩圈、三圈等。均勻分布，既確保安裝比較穩(wěn)固，又確保測溫比較準確。
[0013]作為優(yōu)選，所述的保護套管為不銹鋼材質。強度好，耐高溫、高壓，有很好的耐腐蝕性能。
[0014]本實用新型的有益效果是:保護套管有較厚的管壁，每支裸體熱電偶有較粗的偶絲直徑，強度大，不易斷裂，測溫范圍能滿足要求，而且多支裸體熱電偶采用氧化鎂瓷珠棒進行絕緣和固定，故有很好的氣密性，大大降低內泄漏風險。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的一種主視結構不意圖。
[0016]圖2是本實用新型的一種俯視結構不意圖。
[0017]圖中1.保護套管，2.密封固定棒，3.裸體熱電偶，31.測溫端。
【具體實施方式】
[0018]下面通過實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。
[0019]實施例:本實施例的一種單管多點實芯鎧裝熱電偶，如圖1所示，包括保護套管1、密封固定棒2和10支裸體熱電偶3，保護套管I由不銹鋼材質制成，密封固定棒2為氧化鎂瓷珠棒，如圖2所示，氧化鎂瓷珠棒中有20個軸向設置的通孔、盲孔，盲孔開口于氧化鎂瓷珠棒的頂面，20個孔分布成里外兩圈，外圈有14個，里圈有6個，每圈上的孔的設置位置沿氧化鎂瓷珠棒的圓周均勻分布，10支裸體熱電偶3—一對應地伸入到20個孔中，并且裸體熱電偶3的測溫端31和盲孔的孔底相抵。10支裸體熱電偶構成10個測溫點，每個測溫點需要有正極和負極兩個孔，即一支裸體熱電偶需要兩個盲孔，20個盲孔組成10組，同一組中的兩個盲孔在氧化鎂瓷珠棒中的深度相同，10組盲孔的深度各不相同，S卩10支裸體熱電偶3的測溫端31位于氧化鎂瓷珠棒中的深度各不相同。氧化鎂瓷珠棒安裝在保護套管I中，氧化鎂瓷珠棒的偵W和保護套管I的內壁緊密貼合。本實施例中，保護套管的外徑為8mm、內徑為6mm，保護套管的管壁厚度為1_，裸體熱電偶的偶絲直徑為0.8_。
[0020]制作本實施例的單管多點實芯鎧裝熱電偶時，先通過模具用氧化鎂瓷珠壓制成氧化鎂瓷珠棒，使其帶有20個通孔、盲孔，將壓制好的氧化鎂瓷珠棒晾干備用;再將10支裸體熱電偶3--對應地伸入到已經晾干的氧化鎂瓷珠棒的20個孔中，每I支裸體熱電偶的正極、負極伸入到有相同深度的兩個孔中，構成一個測溫點；接著將安裝好裸體熱電偶3的氧化鎂瓷珠棒塞入到保護套管I中，最后將保護套管I的兩頭扎緊，加溫后逐次變徑拉拔成型。[0021 ]在整個制作過程中，拉制過程最應注意以下幾點:1.加溫是整個拉制過程中必不可少的，而且是很關鍵的；2.第一道拉制的溫度與不銹鋼保護套管的材質、直徑、管壁厚度有直接關系;3.整個拉制過程中的直徑、溫度、延伸率、拉伸速度均要正確嚴格把關。
[0022]本實用新型中單管多點實芯鎧裝熱電偶的成型是一個復雜的過程，先將裸體熱電偶的偶絲在氧化鎂瓷珠棒上穿好(氧化鎂瓷珠棒是沒有經過燒結的)，放進到直徑比較大的不銹鋼保護套管內，再經過多道拉制后，整個單管多點實芯鎧裝熱電偶的直徑逐漸變小，最后成型。比如一支Φ6πιπι的鎧裝熱電偶，根據它要求有不同長度的幾個測溫點來決定預制保護套管的直徑與壁厚，測溫點數越多，需要裝入的裸體熱電偶越多，保護套管的直徑就越大。如果這支Φ6_的鎧裝熱電偶只要三個不同長度的測溫點、成型后的壁厚要求0.8_，那么，預制保護套管的直徑只要12mm，壁厚1.0mm就可以了，在保護套管內安裝好穿好裸體熱電偶的氧化鎂磁棒后，第一道拉到直徑10mm，第二道拉到直徑8mm，第三道拉到直徑6mm成型就可以了。如果這支Φ6πιπι的鎧裝熱電偶要五、六個不同長度的測溫點、壁厚要求1.0mm，那么，預制保護套管的直徑要16mm，壁厚1.5mm了。原因有好幾個，一個測溫點的裸體熱電偶要安裝正極、負極偶絲的兩個盲孔，六個測溫點要12個盲孔的氧化鎂磁棒，如果直徑太小，沒有辦法來制作，所以保護套管的直徑要加大到16mm才能完成。在保護套管內安裝好穿好裸體熱電偶的氧化鎂磁棒后，拉制過程要經過從16mm-12mm-10mm-8mm-6mm的四道拉制才能完成。
[0023]拉制鎧裝熱電偶的加溫，是指預制不銹鋼保護套管穿過拉絲模具前的溫度，它與不銹鋼保護套管的材質、所要求的壁厚等都有一定的關系。不銹鋼材質就有好多種，耐溫有800?1100°C不等，故拉制溫度具體要根據保護套管材質耐溫來決定，拉制過程中具體要經過幾道拉制，也要根據成型后的直徑、管壁厚度、測溫點數量和氧化鎂瓷珠棒的絕緣密度等來決定。
[0024]本實用新型的單管多點實芯鎧裝熱電偶，與原來常規(guī)的鎧裝熱電偶相比，在同樣直徑的情況下，本實用新型的單管多點實芯鎧裝熱電偶的保護套管的管壁厚度增加了一倍，裸體熱電偶的偶絲直徑增加了近3倍，保護套管內的氧化鎂瓷珠棒的致密性更是無法比擬。本實用新型的單管多點實芯鎧裝熱電偶，強度大，不易斷裂，使用壽命長，測溫范圍能滿足要求，有很好的氣密性，大大降低鎧裝熱電偶的內泄漏風險，提高安全性。
【主權項】
1.一種單管多點實芯鎧裝熱電偶，其特征在于包括保護套管(I)、密封固定棒(2)和多支裸體熱電偶(3)，密封固定棒(2)設于所述的保護套管(I)中，密封固定棒(2)的側面和保護套管(I)的內壁緊貼，所述的裸體熱電偶(3)穿設在所述的密封固定棒(2)中。2.根據權利要求1所述的一種單管多點實芯鎧裝熱電偶，其特征在于所述的密封固定棒(2)為氧化鎂瓷珠棒。3.根據權利要求1或2所述的一種單管多點實芯鎧裝熱電偶，其特征在于所述的密封固定棒(2)中設有多個軸向設置的通孔和/或盲孔，盲孔開口于密封固定棒(2)的頂面，多支裸體熱電偶(3)—一對應地伸入到多個通孔和/或盲孔中，并且裸體熱電偶(3)的測溫端(31)和盲孔的孔底相抵。4.根據權利要求3所述的一種單管多點實芯鎧裝熱電偶，其特征在于所述的多個盲孔的深度相異，即多個裸體熱電偶(3)的測溫端(31)位于密封固定棒(2)中的深度相異。5.根據權利要求3所述的一種單管多點實芯鎧裝熱電偶，其特征在于所述的多個盲孔的設置位置沿所述的密封固定棒(2)的圓周均勻分布。
【文檔編號】G01K7/02GK205483310SQ201620114716
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月4日
【發(fā)明人】丁剛, 丁錫端, 方小明, 孫飛, 駱樓杰
【申請人】丁剛