CN101109660B - 一种高温液体温度测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温液体温度测量系统，包括测温管及测温探头、分析装置，所述分析装置通过安装在管道内的电缆/光纤与所述测温探头相连接，所述管道内通有冷却气体；所述测量系统还包括由第一装置和第二装置组成的气路和电缆/光纤一体化接插装置，所述第一装置内设有气体通道、电缆/光纤连接器一部以及用于随着第一装置和第二装置的连接、分离而自动开启、关闭所述气体通道的调节装置；所述第二装置内设有气体通道、与所述调节装置配合的专用件、与所述电缆/光纤连接器一部配合的电缆/光纤连接器二部。本发明还公开了另一种高温液体温度测量系统。本发明实现了电缆或光纤插拔时气路的自动开启和关闭，便于系统的安装和维护。

Description

一种高温液体温度测量系统

技术领域

本发明涉及测温系统，尤其涉及一种安装、维护方便的高温液体温度测量系统。

背景技术

由于黑体辐射测温技术具有测量准确、响应时间短等优点，该技术被越来越多地应用于高温液体如连铸中包中的钢水、熔融玻璃等的连续温度测量。

以测量连铸中包中钢水温度测量为例，一种常用的测温系统，包括一端适于插于钢水的测温管、安装在测温管上的测温探头以及分析装置。所述黑体辐射测温技术为：测温管插入到钢水中感知钢水的温度，并发出辐射；光电探测器接收测温管底端发出的辐射信号，并转化为电信号，所述电信号通过电缆传输到信号分析装置，经计算后得到钢水的温度。由于测量环境温度很高，所述光电探测器的可能会被损坏或工作性能下降较多。因此，为了提高光电探测器的使用寿命和工作性能，需要冷却所述光电探测器；工作区域内的线缆也需要降低温度。

还有另外一种测温系统，与上述测温系统不同的是，所述测温探头用于接收测温管底端发出的光辐射信号，并通过光纤送到信号分析装置中，信号分析装置把送来的光信号转换成电信号并进行处理，从而得到钢水内部的温度。由于系统是工作在温度很高的环境下，为了提高测量的精度和避免损坏光学元件，还需要冷却传输光信号的光纤以及测量探头内的光学器件。

针对上述技术问题，通常的解决方式为：如图1所示，把传输测温管红外辐射信号光纤或传输电信号的电缆300安装在波纹管400内并延伸到进气连接件200内，外界的电缆或光纤通过电缆/光纤连接器100与所述进气连接件200内的电缆/光纤相连接，通过进气连接件上设置的进气口500向波纹管内充入气体，一方面冷却了电缆或光纤；另一方面，气体从所述波纹管内流出后用于冷却所述光接收装置内的光学、光电和电子器件，如光电探测器，进而提高这些器件的使用寿命和工作性能。其中，所述进气口500还通过连接装置如橡胶或塑料管道与通气阀门等装置相连接。

上述温度测量系统具有如下不足：当测温系统发生故障或需要周期性维护时，在断开电缆或光纤连接时，吹扫气路不能自动关闭，必须手动关闭气路上游的阀门并拆卸所述连接装置如橡胶管等装置；另外，在重新连接进气连接件和电缆/光纤连接器时，必须手动连接橡胶管等气体连接装置，并手动打开吹扫气路上游的阀门；因此，上述温度测量测量系统的安装和操作较为不便。更严重的是，在出现误操作时后果非常严重，如在接通电缆时忘记打开上游的通气阀门，造成测温探头内和电缆/光纤的温度较高，导致测量精度下降，甚至损坏测温探头内的光学、光电、电子器件和连接电缆/光纤；又如在断开电缆连接时忘记关闭上游的通气阀门，从而造成气体的浪费。

发明内容

本发明主要目的是克服现有技术中的不足，提供了一种安装维护方便、能避免误操作、并能够自动关闭和开启吹扫气路的高温液体温度测量系统。

本发明的目的主要是通过下述技术方案得以实现的：

一种高温液体温度测量系统，包括测温管及测温探头、分析装置，所述分析装置通过安装在管道内的电缆/光纤与所述测温探头相连接，所述管道内通有冷却气体；所述测量系统还包括由第一装置和第二装置组成的气路和电缆/光纤一体化接插装置，所述第一装置内设有气体通道、电缆/光纤连接器一部以及用于随着第一装置和第二装置的连接、分离而自动开启、关闭所述气体通道的调节装置；所述第二装置内设有气体通道、与所述调节装置配合的专用件、与所述电缆/光纤连接器一部配合的电缆/光纤连接器二部。

作为优选，所述第一装置包括一端设有第一套筒的固定座、调节装置、连接器座和电缆/光纤连接器一部，所述固定座上设有进气口，所述连接器座安装在所述固定座的内部，连接器座一端的外围设有凸台，所述电缆/光纤连接器一部安装在所述连接器座的一端。

作为优选，所述调节装置包括调节件、第一弹性件，所述调节件是安装在所述连接器座上并设有通气孔的第一滑块，所述第一滑块在所述凸台一侧的连接器座上滑动，通过与所述凸台的接触或不接触而使所述气体通道关闭或开启；所述第一弹性件安装在所述第一套筒内部并与所述第一滑块相配合。

作为优选，所述第二装置包括与所述第一套筒配合安装的第二套筒、安装在第二套筒内并设有通气孔的专用件和与电缆/光纤连接器一部配合的电缆/光纤连接器二部，所述第二套筒连接内部安装有电缆/光纤的管道。

作为优选，所述第二装置还包括可在所述第二套筒内滑动的第二滑块，所述第二滑块上设有通气孔，所述电缆/光纤连接器二部安装在所述第二滑块上，所述第二滑块的一端还安装第二弹性件。

作为优选，所述第二装置包括第二套筒、用于连接第一套筒和第二套筒的连接件、与电缆/光纤连接器一部配合的电缆/光纤连接器二部和电缆/光纤连接器二部固定座，所述第二套筒是与所述第一套筒配合的专用件，所述第二套筒连接内部安装有电缆/光纤的管道。

作为优选，所述电缆/光纤连接器二部固定座是可在所述第二套筒内滑动的第二滑块，所述第二滑块上设有通气孔，所述电缆/光纤连接器二部安装在所述第二滑块上，所述第二滑块的一端还安装第二弹性件。

作为优选，所述第二套筒内还设有用于阻挡所述第二滑块的阻挡件。

作为优选，所述电缆/光纤连接器一部是插座，所述电缆/光纤连接器二部是插头。

本发明与现有技术相比具有以下优点：安装和拆卸简便，在连接和断开时，能够随着电缆/光纤的连接或断开而自动开启或关闭气路，无需操作通气阀门和气体连接管线如橡胶管等装置；避免了误操作，只需操作上述一体化接插装置，即可完成随着电缆/光纤的连接或断开而自动开启或关闭气路，不会出现忘记打开吹扫气路而导致系统损坏或忘记关闭吹扫气路而产生浪费。

附图说明

图1是现有技术中一种气路和电缆接插装置结构示意图；

图2是本发明的一种高温液体温度测量系统的结构示意图；

图3是一种气路和电缆一体化接插装置工作状态结构示意图；

图4是图3中气路和电缆一体化接插装置另一工作状态结构示意图；

图5是一种气路和光纤一体化接插装置工作状态结构示意图；

图6是图5中气路和光纤一体化接插装置另一工作状态结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

如图2所示，一种高温液体温度测量系统，应用在连铸中包102中钢水101温度的连续测量，包括测温管111及测温探头112、分析装置116、气路和电缆一体化接插装置114。其中，所述气路和电缆一体化接插装置114包括第一装置和第二装置；所述气路和电缆一体化接插装置114通过波纹管50与所述测温探头112相连接，气源115通过所述气路和电缆一体化接插装置114向所述波纹管50中通入气体。

如图3、图4所示，所述第一装置包括一端设有第一套筒1的固定座、连接器座2、调节装置和电缆插座6。所述固定座上设有进气口11。所述连接器座2安装在所述固定座的内部并通过O型圈21与所述固定座间保持密封，所述连接器座2一端的外围设有凸台23。所述调节装置包括调节件3、第一弹性件4；所述调节件3是安装在所述凸台23一侧的连接器座2上的第一滑块3，所述第一滑块3与所述第一套筒1间保持密封，在所述第一滑块3上安装O型圈31并设有通气孔。在所述凸台23上安装O型圈22，用于和所述第一滑块3间保持密封。所述第一弹性件4安装在所述第一套筒1内部的连接器座2上，一端与所述第一滑块3相配合，本实施例采用弹簧。电缆5设置在所述连接器座2的内部，其一端安装电缆插座6，所述电缆插座6安装在所述连接器座2的一端。

所述第二装置包括第二套筒8、与所述调节件3配合的专用件9和电缆插头7。所述第二套筒8与所述第一套筒1配合安装，并在所述第一套筒1外围安装密封装置12，如O型圈。所述专用件9上设有通气孔，并安装在所述第二套筒8内。所述第二套筒的一端还连接有波纹管50，电缆51安装在波纹管50内，而波纹管50的一端安装连接装置。所述电缆插头7安装在所述连接装置上。

上述气路和电缆一体化接插装置在接插前，如图3所示，气体通过所述进气口11进入所述固定座内。此时，在固定座内气体压力和所述第一弹性件4弹力作用下，所述第一滑块3与所述连接器座2一端的凸台23紧密配合，再加上安装在所述凸台23上的O型圈22，从而保证了气体不从固定座内泄漏。

上述气路和电缆一体化接插装置的接插过程为：如图3所示，把所述第二装置对着所述第一装置，操作所述电缆插头7，使与电缆插座6接插配合；再把所述第二套筒8安装在所述第一套筒1上。所述第二套筒8通过螺纹安装在所述第一套筒1上，而安装在所述第一套筒1外围的O型圈12保证了第一套筒1和第二套筒8间的密封。在旋紧第二套筒8的过程中，安装在所述第二套筒8内的专用件9顶着所述第一滑块3，而第一滑块3压紧所述第一弹性件4，从而使所述第一滑块3与所述凸台23间的距离由零逐步变大，开启了气体通道，也即使所述第一套筒1内的气体通过第一滑块3上的通气孔进入所述第二套筒8内，之后再流入与所述第二套筒8相连接的内部装有电缆51的波纹管50内，从而实现了在连接电缆时自动开启了气路。

上述气路和电缆一体化接插装置的分离过程为：如图4所示，旋转所述第二套筒8，把所述第二套筒8从第一套筒1上卸下，在旋转所述第二套筒8过程中，所述第一滑块3在第一弹性件4的弹力作用下逐步靠近所述凸台23；随后，在第一弹性件4的弹力和气体压力作用下，所述第一滑块3压紧所述凸台23，并通过所述凸台23上的O型圈22使所述第一滑块3与所述凸台23保持密封，从而关闭了气体通道；操作所述电缆插头7，使和所述电缆插座6分离，从而在断开电缆连接时也自动地关闭气路。

实施例2：

一种高温液体温度测量系统，与实施例1中不同的是，测温探头接收到的测温管底端发出的辐射光通过安装在波纹管内的光纤送分析装置，分析装置在经过光电转换、信号分析后得到钢水的温度。因此，本实施例使用气路和光纤一体化接插装置。

本实施例中的气路和光纤一体化接插装置与实施例1中气路和电缆一体化接插装置不同的是：如图5、图6所示，所述第二装置包括第二套筒71、连接件61、第二弹性件83、光纤插头75和光纤插头座82。所述第二套筒71用作与所述第一装置内的调节件3配合的专用件，使用第二套筒71的端面84去配合所述调节件3。所述连接件61是活套螺母，用于连接所述第一套筒1和第二套筒71。所述第一套筒1的外围安装密封装置，如O型圈。所述光纤插头座是安装在所述第二套筒71内并可滑动的第二滑块82，而所述光纤插头75安装在所述第二滑块82上。所述第二套筒71内还安装用于阻挡所述第二滑块82的阻挡件81。所述第二滑块82的一端安装第二弹性件83，所述第二滑块82上设有通气孔。在实际应用中，所述第二套筒71的一端还连接有波纹管50，光纤56安装在波纹管50内。

上述气路和光纤一体化接插装置的接插过程为：如图5所示，把所述第二装置逐步靠近所述第一装置，操作所述光纤插头75，使与光纤插座65接插配合；再把所述连接件61通过螺纹安装在所述第一套筒1上，而安装在所述第一套筒1外围的O型圈保证了第一套筒1和连接件61间的密封。在旋紧连接件61的过程中，所述第二套筒8上的端面84顶着所述第一滑块3，而第一滑块3压紧所述第一弹性件4，从而使所述第一滑块3与所述凸台23间的距离由零逐步变大，开启了气体通道，从而使所述第一套筒1内的气体通过第一滑块3上的通气孔进入所述第二套筒71内，之后再流入与所述第二套筒71相连接的内部装有光纤56的波纹管50内，从而实现了在连接光纤时自动开启了气路。

上述气路和光纤一体化接插装置的分离过程为：如图6所示，旋转所述连接件61，把所述连接件61从第一套筒1上卸下。在旋转所述连接件61的过程中，所述第二滑块82发生位移，但被所述阻挡件81阻挡；所述第一滑块3逐步靠近所述凸台23，随后，在第一弹性件4的弹力和气体压力作用下，所述第一滑块3压紧所述凸台23，并通过所述凸台23上的O型圈22使所述第一滑块3与所述凸台23保持密封，从而关闭了气体通道；操作所述光纤插头75，使与所述光纤插座65分离，从而在断开光纤连接时也自动关闭气路。

需要指出的是，上述实施方式不应理解为对本发明保护范围的限制。如，上述高温液体温度测量系统应用在连铸中包中钢水温度的连续测量，当然还可以应用在其它场合，如熔融铜、玻璃的温度测量。本发明的关键是，在高温液体温度测量系统中应用了一种新型的气路和电缆/光纤一体化接插装置，该装置内设有电缆/光纤连接器、调节装置和气体通道，所述调节装置用于随着所述接插装置的连接、分离而自动开启、关闭所述气体通道。在不脱离本发明精神的情况下，对本发明作出的任何形式的改变均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高温液体温度测量系统，包括测温管及测温探头、分析装置，所述分析装置通过安装在管道内的电缆/光纤与所述测温探头相连接，所述管道内通有冷却气体；其特征在于：所述测量系统还包括由第一装置和第二装置组成的气路和电缆/光纤一体化接插装置，所述第一装置内设有气体通道、电缆/光纤连接器一部以及用于随着第一装置和第二装置的连接、分离而自动开启、关闭所述气体通道的调节装置；所述第二装置内设有气体通道、与所述调节装置配合的专用件、与所述电缆/光纤连接器一部配合的电缆/光纤连接器二部；

所述第一装置包括一端设有第一套筒的固定座、调节装置、连接器座和电缆/光纤连接器一部，所述固定座上设有进气口，所述连接器座安装在所述固定座的内部，连接器座一端的外围设有凸台，所述电缆/光纤连接器一部安装在所述连接器座的一端,

所述调节装置包括调节件、第一弹性件，所述调节件是安装在所述连接器座上并设有通气孔的第一滑块，所述第一滑块在所述凸台一侧的连接器座上滑动，通过与所述凸台的接触或不接触而使所述气体通道关闭或开启；所述第一弹性件安装在所述第一套筒内部并与所述第一滑块相配合。

2.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于：所述第二装置包括与所述第一套筒配合安装的第二套筒、安装在第二套筒内并设有通气孔的专用件和与电缆/光纤连接器一部配合的电缆/光纤连接器二部，所述第二套筒连接内部安装有电缆/光纤的管道。

3.根据权利要求2所述的测量系统，其特征在于：所述第二装置还包括可在所述第二套筒内滑动的第二滑块，所述第二滑块上设有通气孔，所述电缆/光纤连接器二部安装在所述第二滑块上，所述第二滑块的一端还安装第二弹性件。

4.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于：所述第二装置包括第二套筒、用于连接第一套筒和第二套筒的连接件、与电缆/光纤连接器一部配合的电缆/光纤连接器二部和电缆/光纤连接器二部固定座，所述第二套筒是与所述调节装置配合的专用件，所述第二套筒连接内部安装有电缆/光纤的管道。

5.根据权利要求4所述的测量系统，其特征在于：所述电缆/光纤连接器二部固定座是可在所述第二套筒内滑动的第二滑块，所述第二滑块上设有通气孔，所述电缆/光纤连接器二部安装在所述第二滑块上，所述第二滑块的一端还安装第二弹性件。

6.根据权利要求5所述的测量系统，其特征在于：所述第二套筒内还设有用于阻挡所述第二滑块的阻挡件。

7.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于：所述电缆/光纤连接器一部是插座，所述电缆/光纤连接器二部是插头。

Images