CN101834000A - 一种温度测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种温度测量装置，包括隔墙和测温传感器，一端安装测温传感器的测温传感器连杆；止挡套筒，一端设有止挡件，另一端与测温传感器连杆固定连接；第一套管，其与止挡套筒连接；弹簧，其受到止挡件的阻挡；连接件；第二套管，其一端连接连接件；辐射屏蔽塞，其一端设有连接第二套管的空腔，外侧设有与导线通孔相通的螺旋槽；预埋支承板，其设置在与待测物体所处位置相反的一侧且具有与辐射屏蔽塞匹配的孔；测温传感器导线，其穿过第二套管后，穿过空腔上的导线通孔进入螺旋槽，一直延伸到辐射屏蔽塞的外部，并与外部导线连接。该装置适用于辐射和有毒环境；在测温传感器发生故障后，可以在恶劣环境的外部，对故障传感器进行更换。

Description

一种温度测量装置

技术领域

本发明涉及一种用于测量核设备温度的温度测量装置。

背景技术

温度计分为接触式和非接触式两大类，接触式温度传感器与被测介质直接接触，具有准确可靠的优点，而非接触式温度传感器则不与被测介质接触，采用辐射技术测量被测介质的表面温度，具有远程和灵活的优点。

根据燃料元件的形状可将高温气冷堆分为两类，一类是采用棱柱状燃料元件的柱状高温气冷堆，另一类是采用球形燃料元件的球床高温气冷。球床高温气冷堆，由于使用的燃料元件与压水堆核电站不同，从堆芯排出的球形乏燃料元件，需要贮存在合适的贮存容器内，并需将贮存容器存放在合适的贮存设施内。球床高温气冷堆乏燃料的贮存方式为竖井贮存，每个竖井内贮存有多个乏燃料贮存容器，从底部到顶部叠放贮存。乏燃料从堆芯排出后还会产生余热，因此在贮存设施内，需要对乏燃料的贮存容器进行冷却，确保乏燃料在贮存过程中余热能够安全排出，乏燃料元件、贮存罐和周围设施的温度都须低于安全限值。

如何在放射性环境条件下测量球床高温气冷堆乏燃料贮存罐的罐壁温度，并且如何在测温传感器发生故障时，在外部环境中进行更换，就成为亟须解决的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：在放射性环境条件下，测量球床高温气冷堆乏燃料贮存罐的罐壁温度；并在测温传感器发生故障时，在外部环境中进行更换；以及在实现温度测量功能的同时，还能保证测温装置外部环境的辐射防护安全。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

本发明提供了一种温度测量装置，包括测温传感器，与待测物体接触，用于测量所述待测物体的温度；隔墙，环绕在待测物体周围；以及支承组件，一端安装所述测温传感器，所述支承组件穿过所述隔墙延伸到所述待测物体。

优选地，所述支承组件包括测温传感器连杆，其一端安装所述测温传感器。

优选地，所述支承组件还包括：

止挡套筒，其一端的内侧设有止挡件，另一端与所述测温传感器连杆固定连接；

第一套管，其一端与所述止挡套筒的止挡件一侧的端部连接；

弹簧，其从所述止挡件的相对端套入所述止挡套筒并受到所述止挡件的阻挡；

连接件，其套入所述止挡套筒；

第二套管，其一端在靠近所述测温传感器连杆和所述止挡套筒的固定连接处与所述连接件连接。

优选地，所述支承组件还包括辐射屏蔽塞，其一端设有内陷的空腔，所述第二套管的另一端与所述内腔连接，所述辐射屏蔽塞的外侧设有螺旋槽，所述螺旋槽与所述辐射屏蔽塞的空腔通过导线通孔相通，其中，测温传感器导线依次穿过所述辐射屏蔽塞的空腔、所述空腔上的导线通孔和所述螺旋槽，延伸到所述辐射屏蔽塞的外部。

优选地，所述支承组件还包括第一固定螺母，用于连接所述测温传感器连杆与所述止挡套筒；微调螺母，用于微调地固定所述第一固定螺母。

优选地，所述支承组件还包括第一套筒，其连接在所述第一套管的另一端的内部，且所述第一套筒的自由端突出于所述测温传感器。

优选地，所述支承组件还包括预埋支承板，其设置在所述隔墙上与待测物体相对的一侧且具有与所述辐射屏蔽塞匹配并供其穿过的孔。

优选地，所述支承组件还包括预埋管，其上设有屏蔽台阶，并且所述预埋管与所述辐射屏蔽塞相匹配，并供其穿过。

优选地，所述支承组件还包括第一法兰盘，与所述预埋支承板连接，且其内设有与所述辐射屏蔽塞相匹配并供其穿过的孔；

第三套筒，其套入所述辐射屏蔽塞，设有第四和第五法兰盘，所述第三套筒的第四法兰盘与所述第一法兰盘连接；

轴套，其一端固定在所述辐射屏蔽塞上；

丝杠，其套入所述第三套筒；

端盖，其与所述轴套连接；

轴承，其套入所述丝杠的一端，设置于所述辐射屏蔽塞与所述端盖之间，且固定在所述丝杠上；

第二法兰盘，其内设有与所述丝杠匹配的螺纹孔，旋入所述丝杠并与所述第三套筒的第五法兰盘连接；

手轮，其固定在所述丝杠的一端。

(三)有益效果

本发明的温度测量装置具有如下优点：

1)、可用于恶劣环境中的温度测量，如辐射和有毒等环境；

2)、预埋管上设有屏蔽台阶，能够将恶劣环境与外部环境有效隔离；

3)、在测温传感器发生故障后，可以在恶劣环境的外部，安全和方便的对故障传感器进行更换；

4)、在更换传感器后，能够快速和准确的将测温传感器恢复到所需测量的位置。

附图说明

图1为依照本发明一种实施方式的温度测量装置的结构示意图；

图2是图1中的温度测量装置的结构局部放大图。

具体实施方式

本发明提出的温度测量装置，结合附图和实施例详细说明如下。

如图1和2所示，依照本发明一种实施方式的温度测量装置包括：与待测物体接触的测温传感器(探头)2；测温传感器连杆30，一端安装测温传感器2，另一端设有螺纹；螺母29；止挡套筒4，两个端部设有螺纹，靠近一侧螺纹的内侧设有止挡件，另一侧螺纹通过螺母29与测温传感器连杆30连接；套管3，一端设有外螺纹，通过其与止挡套筒4的靠近止挡件的一侧螺纹连接；弹簧5，从与螺母29连接的一侧套入止挡套筒4并受止挡件的阻挡；两端外侧均设有螺纹的连接件6，套入止挡套筒4；套管7，一端设有内螺纹，与连接件6的靠近螺母29一侧的螺纹连接，另一端设有外螺纹；辐射屏蔽塞10，一端设有内陷且设有内螺纹的空腔25，套管7的外螺纹与内腔25通过内螺纹连接，辐射屏蔽塞10的外侧设有螺旋槽20，螺旋槽20与辐射屏蔽塞10的空腔25通过导线通孔相通；隔墙24；预先埋入隔墙24的预埋管26，其上设有屏蔽台阶；预埋支承板23，设置在与待测物体所处位置相反的一侧且与预埋管26匹配；与预埋支承板23固定在一起的法兰盘8，其内设有与预埋支承板23相匹配的孔，其上设有螺孔；套入辐射屏蔽塞10的套筒9，设有第四和第五法兰盘，套筒9的第四法兰盘通过螺钉与法兰盘8连接；轴套11，一端通过销钉19固定在辐射屏蔽塞10上，另一端设有螺孔；套入套筒9的丝杠17；轴承12，套入丝杠17的一端，并用螺母18固定；端盖13，通过螺钉与轴套11的螺孔连接；法兰盘16，其内设有与丝杠17匹配的螺纹孔，旋入丝杠17并通过螺钉固定在套筒9的第五法兰盘上；手轮14，通过螺母15固定在靠近法兰盘16的丝杠17的一端，测温传感器导线27，穿过套管7的内部后穿入辐射屏蔽塞10的空腔25，穿过空腔25上的导线通孔进入螺旋槽20，然后沿螺旋槽20一直延伸到辐射屏蔽塞10的外部，并与导线21连接。

本发明的温度测量装置的组装步骤如下：

1)将测温传感器2安装在连杆30上，然后将连杆30通过螺母29与止挡套筒4固定，微调螺母28固定住螺母29，将弹簧5套入止挡套筒4，然后将连接件6套入止挡套筒4，将套管3旋入连接件6的螺纹，再将连接件1旋入套管3端部的螺纹；

2)将套管7与连接件6通过螺纹连接起来，将测温传感器导线27穿入屏蔽塞10内的空腔，然后穿入螺旋槽20内，沿螺旋槽一直延伸到屏蔽塞10的外部，然后将套管7与屏蔽塞10通过螺纹连接起来；

3)法兰盘8与预埋支承板23固定在一起，其上加工有螺孔，将套筒9套入屏蔽塞10；

4)将轴承12套入丝杠17的左侧，并用螺母18固定，然后将轴承12连同丝杠17套入轴套11，并用端盖13固定，然后将轴套11通过销钉19固定在屏蔽塞10上；

5)将法兰盘16旋入丝杠17内，然后固定在套筒9的右侧法兰上，将手轮14通过螺母15固定在丝杠17的右侧；

6)将组装好的温度测量装置插入隔墙24内的预埋管26内，并用螺钉22将套筒9的左侧法兰固定在法兰盘8上；

7)旋转手轮14，可驱动测温传感器2向内移动，与待测物体贴紧后，手轮14就旋紧停止；

8)将测温传感器导线27连接到外部环境的二次仪表进行显示，也可传送到控制室内进行显示。

此外，在测温传感器2损坏后，本发明的温度测量装置还可以更换测温传感器，更换步骤如下：

1)逆时针旋转手轮14，将测温传感器2从待测物体上分离；

2)松开将套筒9左侧法兰固定在法兰盘8上的螺钉22，可以将整套温度测量装置从预埋管26内取出；

3)将测温传感器导线27从外部环境的二次仪表或连接到控制室的接口上断开，然后将套管7从屏蔽塞10上旋转松开并取下；

4)将套管7从其它部件上旋松取下，将微调螺母28旋松取下，将固定螺母29旋松取下，测温传感器连杆30与止挡套筒4松开，然后可以将测温传感器连杆30连同测温传感器2取出，更换为新的测温传感器；

5)将新的测温传感器2安装在连杆30上，然后将连杆30连同测温传感器2插入止挡套筒4内，通过螺母29与止挡套筒4固定，微调螺母28固定住螺母29，然后将套管7与连接件6通过螺纹连接起来；

6)将测温传感器导线27穿入屏蔽塞10内的空腔，然后穿入螺旋槽20内，沿螺旋槽一直延伸到屏蔽塞10的外部，然后将套管7与屏蔽塞10通过螺纹连接起来；

7)将组装好的温度测量装置插入隔墙24内的预埋管26内，并用螺钉22将套筒9的左侧法兰固定在法兰盘8上；

8)旋转手轮14，可驱动测温传感器2向内移动，与待测物体贴紧后，手轮14就旋紧停止，最后将测温传感器导线27连接到外部环境的二次仪表进行显示，也可传送到控制室内进行显示。

本发明的温度测量装置，采用了工业上应用最广泛的热电偶作为测温传感器，热电偶利用不同导体间的热电效应制成，具有结构简单、测量准确的优点，并且能够输出电信号，便于温度数据的传输、记录和实时监测。

本发明的温度测量装置，除了可以采用热电偶作为测温传感器，也可以采用其它类型的测温传感器。

本发明的温度测量装置，除了可以用于测量球床高温气冷堆乏燃料贮存罐的罐壁温度，通过适当改进，也可以用于其它恶劣环境下的各类温度测量。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种温度测量装置，包括：

测温传感器(2)，与待测物体接触，用于测量所述待测物体的温度；

隔墙(24)，环绕在待测物体周围；

支承组件，一端安装所述测温传感器(2)，所述支承组件穿过所述隔墙(24)延伸到所述待测物体。

2.如权利要求1所述的温度测量装置，其特征在于，所述支承组件包括测温传感器连杆(30)，其一端安装所述测温传感器(2)。

3.如权利要求2所述的温度测量装置，其特征在于，所述支承组件还包括：

止挡套筒(4)，其一端的内侧设有止挡件，另一端与所述测温传感器连杆(30)固定连接；

第一套管(3)，其一端与所述止挡套筒(4)的止挡件一侧的端部连接；

弹簧(5)，其从所述止挡件的相对端套入所述止挡套筒(4)并受到所述止挡件的阻挡；

连接件(6)，其套入所述止挡套筒(4)；

第二套管(7)，其一端在靠近所述测温传感器连杆(30)和所述止挡套筒(4)的固定连接处与所述连接件(6)连接。

4.如权利要求3所述的温度测量装置，其特征在于，所述支承组件还包括辐射屏蔽塞(10)，其一端设有内陷的空腔(25)，所述第二套管(7)的另一端与所述内腔(25)连接，所述辐射屏蔽塞(10)的外侧设有螺旋槽(20)，所述螺旋槽(20)与所述辐射屏蔽塞(10)的空腔(25)通过导线通孔相通，其中，测温传感器导线(27)依次穿过所述辐射屏蔽塞(10)的空腔(25)、所述空腔(25)上的导线通孔和所述螺旋槽(20)，延伸到所述辐射屏蔽塞(10)的外部。

5.如权利要求3所述的温度测量装置，其特征在于，所述支承组件还包括第一固定螺母(29)，用于连接所述测温传感器连杆(30)与所述止挡套筒(4)；微调螺母(28)，用于微调地固定所述第一固定螺母(29)。

6.如权利要求5所述的温度测量装置，其特征在于，所述支承组件还包括第一套筒(1)，其连接在所述第一套管(3)的另一端的内部，且所述第一套筒(1)的自由端突出于所述测温传感器(2)。

7.如权利要求6所述的温度测量装置，其特征在于，所述支承组件还包括预埋支承板(23)，其设置在所述隔墙(24)上与待测物体相对的一侧且具有与所述辐射屏蔽塞(10)匹配并供其穿过的孔。

8.如权利要求7所述的温度测量装置，其特征在于，所述支承组件还包括预埋管(6)，其上设有屏蔽台阶，并且所述预埋管(6)与所述辐射屏蔽塞(10)相匹配，并供其穿过。

9.如权利要求8所述的温度测量装置，其特征在于，所述支承组件还包括第一法兰盘(8)，与所述预埋支承板(23)连接，且其内设有与所述辐射屏蔽塞(10)相匹配并供其穿过的孔；

第三套筒(9)，其套入所述辐射屏蔽塞(10)，设有第四和第五法兰盘，所述第三套筒(9)的第四法兰盘与所述第一法兰盘(8)连接；

轴套(11)，其一端固定在所述辐射屏蔽塞(10)上；

丝杠(17)，其套入所述第三套筒(9)；

端盖(13)，其与所述轴套(11)连接；

轴承(12)，其套入所述丝杠(17)的一端，设置于所述辐射屏蔽塞(10)与所述端盖(13)之间，且固定在所述丝杠(17)上；

第二法兰盘(16)，其内设有与所述丝杠(17)匹配的螺纹孔，旋入所述丝杠(17)并与所述第三套筒(9)的第五法兰盘连接；

手轮(14)，其固定在所述丝杠(17)的一端。

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