CN102607730A - 多点柔性热电偶 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多点柔性热电偶，包括至少一个温度传感器、接线盒和测温套管，所述温度传感器与所述接线盒中的接线端之间连接有补偿导线；所述测温套管与所述接线盒之间的所述温度传感器和所述补偿导线外设有分散式的密封机构。本发明采用了分散式的封密取代了传统的整体式密封，密封性能好，而且每个部件之间拆卸方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种测温装置，尤其涉及一种多点柔性热电偶。
背景技术
热电偶是应用非常广泛的温度传感器，它的主要特点是测量范围宽，性能比较稳定，同时结构简单，动态响应好，能够远距离传输电信号，便于实现自动控制和集中控制。热电偶具有能弯曲、耐高压、热响应时间快和坚固耐用等优点，其可以用于直接测量各种生产过程中从0℃～1100℃范围内的液体、蒸汽和气体介质以及固体表面的温度。热电偶是一种能量转换器，其能够将热能转换为电能，用所产生的热电势测量介质的温度。多点铠装热电偶往往是将温度传感器进行整体密封，尽管密封性能佳，但是各部件之间几乎采用的是焊接连接，导致拆卸困难。而且，多点铠装热电偶通常是用于测量封闭容器中介质的温度，测量过程中有可能出现介质泄露的问题，而在温度传感器完全密封的情况下，检测人员无法察觉介质泄露情况，这种情况是非常危险的。
发明内容
本发明目的在于提供一种密封性好，每个部件之间拆卸方便的多点柔性热电偶。
本发明采用如下技术方案：
一种多点柔性热电偶，包括至少一个温度传感器、接线盒和测温套管，所述温度传感器与所述接线盒中的接线端之间连接有补偿导线；其特征在于：所述测温套管与所述接线盒之间的所述温度传感器和所述补偿导线外设有分散式的密封机构。
所述密封机构包括可挠性连接件，所述可挠性连接件套设在所述补偿导线外。
所述密封机构还包括第一保护罩套，所述第一保护罩套罩设在所述接线盒与所述可挠性接管之间的所述补偿导线外。
所述第一保护罩套的两个端口分别设有密封其中的所述补偿导线用的衬套，两所述衬套分别具有穿设所述补偿导线用的通孔。
所述密封机构还包括第二保护罩套，所述第二保护罩套罩设在所述可挠性接管与所述测温套管之间的所述补偿导线和所述温度传感器的上部外。
所述第二保护罩套的顶端设有密封其中的所述补偿导线和所述温度传感器用的衬套，所述衬套具有穿设所述补偿导线用的通孔。
所述第一保护罩套和所述第二保护罩套的侧壁上分别分布有多个通孔。
还包括固定各所述温度传感器之间的分散间距用的定位装置，所述定位装置设在所述第二保护罩套与所述测温套管之间。
所述定位装置为开设有若干通孔的法兰，一所述通孔通过一所述温度传感器。
所述通孔为台阶孔，每一个所述温度传感器上套设有接头和螺帽，所述接头下部与所述台阶孔上部的大孔密封焊接，所述接头与所述螺帽之间设有密封用的卡套。
所述定位装置的侧壁上设有吊环。
所述第一保护罩套两端的衬套之间以及所述第二保护罩套顶端的衬套与所述定位装置之间均设有连接柱。
所述接线盒包括多个进气接口，各所述进气接口的分布与各所述温度传感器的分布相对应，且每一个所述进气接口通过一根所述补偿导线。
所述接线盒设有盒盖，所述盒盖通过铰链与所述接线盒连接。
所述盒盖内侧四周面设有防水密封圈。
所述盒盖上设有开合所述接线盒用的开锁装置。
所述接线盒上的所述进气接口和电气接口的内腔中分别设有填料密封圈。
本发明的技术效果是：
由于本发明利用了可挠性连接机构和保护罩套对温度传感器以及连接温度传感器的补偿导线进行了分散密封，该密封性能不亚于传统的整体式的密封效果，重要的是，各部件之间多是通过螺栓紧固件进行连接，因此提高了各部件之间 拆卸的便利性。此外，传统的整体密封方式成本偏高，本发明所使用的可挠性连接机构和保护罩套成本较低，更利于推广应用。
附图说明
图1为本发明的实施例的结构示意图；
图2为图1中法兰的俯视图；
图3为图2中的A-A剖视图；
图4为图1中接线盒去盖后的俯视图；
图5为图4中接线盒的进气接口侧的侧视图；
图6为图1中接线盒的盒盖示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。
如图1所示，本发明包括测温器件和测温套管，其中，测温器件包括至少一个温度传感器10，各温度传感器10之间分散设置，而且各温度传感器10的测量点之间相互错开，伸入诸如反应器、再生器和加热炉等设备中，以测量不同高度和方位的点的温度。各温度传感器10的另一端分别通过补偿导线20连接到接线盒30的接线端31，由接线端31将检测到的温度信号输出。本实施例中，温度传感器10采用的是柔性铠装热电偶，其直径规格可以根据实际情况进行选择，每支柔性铠装热电偶的测量点数分为单点或双点两种。补偿导线20采用的是防水屏蔽补偿导线，补偿导线20不仅可以降低产品成本，而且还能补偿与温度传感器10连接处的温度变化所产生的误差。由于测温套管为现有器件，测温时安装在温度传感器10的下部，将温度传感器10的测量部分完全密封，因此在图1中未表示出来。
测温套管与接线盒30之间的温度传感器10和补偿导线20外设有分散式的密封机构。该密封机构包括可挠性连接件40，其套设在补偿导线20外。当补偿导线20的弯折时，可挠性连接件40可以套设在补偿导线20的弯折位置外(如图1所示)。使用可挠性连接件40的原因在于：其不仅具有寿命长、坚实和测温稳定的优点，而且还具有可弯曲的特性。本实施例中，可挠性连接件采用的 是可挠性接管，其长度以现场空间来定，长度没有局限性。
密封机构还包括第一保护罩套50和第二保护罩套60，第一保护罩套50罩设在接线盒30与可挠性接管40之间的补偿导线20外，第二保护罩套60罩设在可挠性接管40与测温套管之间的补偿导线20和温度传感器10的上部外。其中，第一保护罩套50和第二保护罩套60的侧壁上分别分布有多个通孔51、61，分别用于监测第一、第二保护罩套50、60中待测介质泄露情况。通孔51、61形状可以是圆型或方型。本实施例中，第一保护罩套50的体积是0.004立方米，有30个通孔均匀分布，相邻的两通孔51之间中心间距列向40毫米，行向30毫米。第二保护罩60的体积是0.01立方米，有72个通孔均匀分布，相邻的两通孔61之间中心间距列向40毫米，行向30毫米。
第一保护罩套50的左端口和右端口(图1中示出的左和右)分别通过螺栓紧固件固定有左衬套52和右衬套53，左衬套52和右衬套53用于密封第一保护罩套50中的补偿导线20，左衬套52和右衬套53分别具有用于穿设补偿导线20的通孔。左衬套52焊接固定在接线盒30的侧壁上，右衬套53通过接头41与可挠性接管40的一端连接。左衬套52和右衬套53之间固定有多个连接套管54，该连接套管54采用的是六棱形，连接套管54贯穿右衬套53。加长型的螺栓连接件，比如加长型的外六角螺栓55插入连接套管54的内孔中直至顶在左衬套52上，并通过螺帽并紧固定，从而起到平衡、支承第一保护罩套50的作用。
第二保护罩套60与测温套管之间设有定位装置70，该定位装置70用于固定各温度传感器10之间的分散间距。而且，第二保护罩套60的顶端设有定位套62，定位套62与定位装置70之间固定有多个连接套管63，连接套管63同样采用的是六棱形，连接套管63贯穿定位套62。同样，加长型的螺栓连接件，如：加长型的外六角螺栓64插入连接套管63的内孔中直至定位装置70，并通过螺帽并紧固定，从而起到平衡、支承第二保护罩套60的作用。定位套62通过接头42与可挠性接管40的另一端连接。第二保护罩套60的下端通过紧固件固定在定位装置70的侧壁。
如图2-3所示，上述实施例中，定位装置70采用的是仪表法兰，定位装置70上开设有若干通孔71，每一个通孔71穿过一支温度传感器10。单个定位装置70可以安装多达36支温度传感器10，单个温度传感器10拆卸更换容易，而且每个温度传感器10的长度可调。如图1所示，通孔71采用的是台阶孔，伸入通孔71 的内螺纹中的温度传感器10外套设有接头72和螺帽73，接头72的下端与通孔71上部的大孔密封焊接，接头72的上端螺纹连接螺帽73。在接头72与螺帽73之间设有卡套74，当拧紧接头72和螺帽73时，可以使之间的卡套74的锥面贴紧温度传感器10的外周壁，达到二次密封的作用，从而提供了密封性能佳，进而保证了每支热电偶绝缘耐压特性。
如图2、图3所示，在定位装置70的侧壁上开设有螺孔75，可以用于安装吊环76，以作为提手使用，因此本发明安装时具有定位点，安装方便。在定位装置70的边缘附近间隔开设有若干螺孔77、78，其中螺孔77用于连接设备法兰(图中未示出)，设备法兰与测温套管连接，螺孔78用于连接套管63底端的插入。
如图1、图4和图5所示，左衬套52所在的接线盒30的一侧壁上开设有若干通孔，每一通孔通过锁紧螺母或焊接的方式固定一进气接口32，进气接口32的分布与定位装置70上的通孔71相对应，并且每一进气接口32穿过一根补偿导线20。进气接口32的内腔安装填料密封圈33，填料密封33的孔径与补偿导线20的外径相匹配。压紧螺栓34套入补偿导线20后与进气接口32螺纹连接。本实施例中，进气接口32的数量可以有1-36个，其在数量上没有局限性，按照用户使用要求而定。
如图1、图4-6所示，接线盒30中，其内设置有接线端安装底板35(如图1所示)，导轨36连接在接线端安装底板35上部，接线端31插入导轨36中。接线盒30及其盒盖37之间的连接件可以采用铰链，也可以采用其他的连接件，只要保证接线盒30与盒盖37开闭转动均较为灵活即可。接线盒盖37上还设置有开锁装置38，利用钥匙便可开启开锁装置38，突破了原有螺纹连接，使操作人员很方便打开，现场操作。
如图1、图4所示，上述实施例中，接线盒30的另一侧面设有电气接口39，电气接口39的内腔中设有安装填料密封圈310。本实施例中，电气接口39的数量可以是1-36个，其在数量上没有局限性，按照用户使用要求而定。接线盒30的底部设有4只固定支架311，固定支架311使安装后的产品具有一个支承平衡点。在安装时，可任意位置悬挂，比如：纵向或横向均可。电气接口39螺纹连接有电缆接头90。接线盒盖37内侧四周面设有防水密封圈，从而可以使接线盒30与接线盒盖37达到防水密封。其中，电缆接头90所安装的电缆与电气接口39上的
螺纹尺寸对应表如下：
| 相对应的螺纹 | 允许电缆最大 |
| M20×1.5 | ￠7～￠10 |
| G1/2NPT 1/.2 | ￠7～￠10 |
| G3/4NPT3/4 | ￠10～￠14 |
| G1”NPT1” | ￠12～￠18 |
| G11/4 NPT11/4 | ￠18～￠30 |
| G11/2 NPT11/2 | ￠18～￠30 |
| G2”NPT2” | ￠30～￠48 |
上述各实施例中，每支温度传感器10分别与补偿导线20的接头由灌胶套21密封(如图1所示)，在灌胶套21处灌入绝缘密封胶，使产品达到绝缘特性。由于温度测量点数多，为了方便接线，在补偿导线20外套设有数字标识码22。
本发明使用时，首先，在定位装置70底部固定连接一个套管，使定位装置70下面的温度传感器10均处于测温套管中；然后，将连接好的测温套管伸入诸如反应器、再生器和加热炉等设备中，以测量不同高度和方位的多点的温度，并将所测量到的温度从电缆接头90输出。
值得注意的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限定本发明的专利保护范围，本发明还可以对上述各种零部件的构造进行材料和结构的改进，或者是采用技术等同物进行替换。故凡运用本发明的说明书及图示内容所作的等效结构变化，或直接或间接运用于其他相关技术领域均同理皆包含于本发明所涵盖的范围内。
Claims (17)
1.一种多点柔性热电偶，包括至少一个温度传感器、接线盒和测温套管，所述温度传感器与所述接线盒中的接线端之间连接有补偿导线；其特征在于：所述测温套管与所述接线盒之间的所述温度传感器和所述补偿导线外设有分散式的密封机构。
2.如权利要求1所述的多点柔性热电偶，其特征在于：所述密封机构包括可挠性连接件，所述可挠性连接件套设在所述补偿导线外。
3.如权利要求2所述的多点柔性热电偶，其特征在于：所述密封机构还包括第一保护罩套，所述第一保护罩套罩设在所述接线盒与所述可挠性接管之间的所述补偿导线外。
4.如权利要求3所述的多点柔性热电偶，其特征在于：所述第一保护罩套的两个端口分别设有密封其中的所述补偿导线用的衬套，两所述衬套分别具有穿设所述补偿导线用的通孔。
5.如权利要求3所述的多点柔性热电偶，其特征在于：所述密封机构还包括第二保护罩套，所述第二保护罩套罩设在所述可挠性接管与所述测温套管之间的所述补偿导线和所述温度传感器的上部外。
6.如权利要求5所述的多点柔性热电偶，其特征在于：所述第二保护罩套的顶端设有密封其中的所述补偿导线和所述温度传感器用的衬套，所述衬套具有穿设所述补偿导线用的通孔。
7.如权利要求6所述的多点柔性热电偶，其特征在于：所述第一保护罩套和所述第二保护罩套的侧壁上分别分布有多个通孔。
8.如权利要求1-7中任一项所述的多点柔性热电偶，其特征在于：还包括固定各所述温度传感器之间的分散间距用的定位装置，所述定位装置设在所述第二保护罩套与所述测温套管之间。
9.如权利要求8所述的多点柔性热电偶，其特征在于：所述定位装置为开设有若干通孔的法兰，一所述通孔通过一所述温度传感器。
10.如权利要求9所述的多点柔性热电偶，其特征在于：所述通孔为台阶孔，每一个所述温度传感器上套设有接头和螺帽，所述接头下部与所述台阶孔上部的大孔密封焊接，所述接头与所述螺帽之间设有密封用的卡套。
11.如权利要求10所述的多点柔性热电偶，其特征在于：所述定位装置的侧壁上设有吊环。
12.如权利要求11所述的多点柔性热电偶，其特征在于：所述第一保护罩套两端的衬套之间以及所述第二保护罩套顶端的衬套与所述定位装置之间均设有连接柱。
13.如权利要求12所述的多点柔性热电偶，其特征在于：所述接线盒包括多个进气接口，各所述进气接口的分布与各所述温度传感器的分布相对应，且每一个所述进气接口通过一根所述补偿导线。
14.如权利要求13所述的多点柔性热电偶，其特征在于：所述接线盒设有盒盖，所述盒盖通过铰链与所述接线盒连接。
15.如权利要求14所述的多点柔性热电偶，其特征在于：所述盒盖内侧四周面设有防水密封圈。
16.如权利要求15所述的多点柔性热电偶，其特征在于：所述盒盖上设有开合所述接线盒用的开锁装置。
17.如权利要求16所述的多点柔性热电偶，其特征在于：所述接线盒上的所述进气接口和电气接口的内腔中分别设有填料密封圈。
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