CN103759858A - 一种高电压环境下测量温度的方法 - Google Patents

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CN103759858A CN201410035740.9A CN201410035740A CN103759858A CN 103759858 A CN103759858 A CN 103759858A CN 201410035740 A CN201410035740 A CN 201410035740A CN 103759858 A CN103759858 A CN 103759858A
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张秀芳
袁建球
吴明华
沈曦
李申初
方渡飞
顾柏林
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Abstract

本发明涉及一种高电压环境下测量温度的方法，包括以下步骤：提供一种应用于高电压环境的热敏陶瓷温度传感装置，其包括测量待测物温度信号的测量端子、由热敏陶瓷制成的绝缘套及接收温度信号的控制仪，测量端子和控制仪相连接，测量端子通过绝缘套测量待测物的温度信号，绝缘套套设于测量端子，使测量端子和待测物之间电绝缘；将绝缘套置于高电压环境下，并和待测物相接触；测量端子通过绝缘套的传热作用感测获得温度信号并传输至控制仪。利用本发明提供的高电压环境下测量温度的方法测量待测物的温度信号，既能及时有效地在高电压环境下测量温度，又能对控制仪起到有效的电绝缘作用，使接收温度信号的控制仪可以在超高压环境中正常工作。

Description

一种高电压环境下测量温度的方法
技术领域
本发明涉及高电压绝缘技术领域，尤其涉及一种高电压环境下测量温度的方法。
背景技术
随着世界经济的不断发展、科技的不断进步、新技术的不断涌现，绝缘技术领域迫切需要研发出在某些特殊环境（如高电压环境）下，在传动绝缘主体与驱动系统之间、控制系统与被控制绝缘主体之间、绝缘主体与外围支架之间进行有效绝缘的配套技术。
在绝缘技术应用方面，目前主要包括低压电、低压静电范围（几百伏状态）的绝缘系统技术应用以及中压电、中压静电（几千伏状态）的绝缘系统技术应用，在中低电压环境下，通常采用橡胶垫片或有机塑料变性材料垫片等作为绝缘材料，其适用性较弱，一般仅局限于静态固定状态下使用，如机座上绝缘垫片、绝缘罩等。同时，这两种电压环境下使用的绝缘材料通常难于满足高电压环境下测量温度的使用要求，容易造成控制仪和执行机构在高压下被击穿的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种可有效解决上述问题的高电压环境下测量温度的方法，既能及时有效地在高电压环境下测量温度，又能对控制仪起到有效的电绝缘作用，使接收温度信号的控制仪可以在超高压（20kv以上）或超高压静电（20kv以上）环境中正常工作。
一种高电压环境下测量温度的方法，其包括以下步骤：
提供一种应用于高电压环境的热敏陶瓷温度传感装置，其包括测量待测物温度信号的测量端子、由热敏陶瓷制成的绝缘套及接收所述温度信号的控制仪，所述测量端子和所述控制仪相连接，所述测量端子通过所述绝缘套测量所述待测物的温度信号，所述绝缘套套设于所述测量端子，使所述测量端子和所述待测物之间电绝缘；
将所述绝缘套置于高电压环境下，并和所述待测物相接触；
所述测量端子通过所述绝缘套的传热作用感测获得所述温度信号并传输至所述控制仪。
本发明一实施方式中，所述应用于高电压环境的热敏陶瓷温度传感装置还包括测量所述温度信号时接触所述待测物的金属座套，所述金属座套套设于所述绝缘套，且其内表面和所述绝缘套的外表面紧密贴合。
本发明一实施方式中，所述测量端子和所述控制仪通过信号传输线相连接，所述温度信号通过所述信号传输线传输至所述控制仪。
本发明一实施方式中，所述热敏陶瓷为热压氮化硼。
本发明一实施方式中，所述热压氮化硼为六方氮化硼，所述六方氮化硼为由B2O3和NH4Cl共熔制得的石墨型层状结构或由单质硼在NH3中燃烧制得的石墨型层状结构。
本发明一实施方式中，所述测量端子具有相对的第一端和第二端，所述第一端和所述控制仪相连接，所述第二端被所述绝缘套紧密包覆。
本发明一实施方式中，所述绝缘套从所述第二端朝所述第一端延伸，并包覆所述第一端，仅使所述第一端通过信号传输线和所述控制仪相连接。
本发明一实施方式中，所述绝缘套的内表面和所述测量端子的外表面紧密贴合。
有益效果
利用本发明提供的所述高电压环境下测量温度的方法时，其中的热敏陶瓷温度传感装置采用由热敏陶瓷制成的绝缘套来包覆测量端子，测量端子通过绝缘套的传热来测量待测物的温度信号，既能及时有效地在高电压环境下测量温度，又能对控制仪起到有效的电绝缘作用，使接收温度信号的控制仪可以在超高压（20kv以上）或超高压静电（20kv以上）环境中正常工作。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的高电压环境下测量温度的方法的流程图；
图2是图1所示高电压环境下测量温度的方法的使用示意图。
其中，1-测量端子，2-绝缘套，3-金属座套，4-控制仪表，5-执行机构，6-溶液管道，7-加热冷却夹套
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
请一并参阅图1和图2，本发明一实施例提供一种高电压环境下测量温度的方法，其包括以下步骤：
S101、提供一种应用于高电压环境的热敏陶瓷温度传感装置，其包括测量待测物温度信号的测量端子1、由热敏陶瓷制成的绝缘套2及接收所述温度信号的控制仪4，所述测量端子1和所述控制仪4相连接，所述测量端子1通过所述绝缘套2测量所述待测物的温度信号，所述绝缘套2套设于所述测量端子1，使所述测量端子1和所述待测物之间电绝缘。
本实施例中，所述测量端子1和所述控制仪4之间通过信号传输线实现连接。所述测量端子1具有相对的第一端和第二端，所述第一端和所述控制仪4相连接，所述第二端被所述绝缘套2紧密包覆，且所述绝缘套2从所述第二端朝所述第一端延伸。可以理解的是，所述绝缘套2可以包覆部分所述测量端子1，此时仅包覆所述测量端子1的第二端，也可以包覆整个所述测量端子1，此时所述绝缘套2延伸至所述第一端，并包覆所述第一端，仅使所述第一端通过信号传输线和所述控制仪4相连接。
本实施例中，所述绝缘套2呈管子结构，其具有一个封闭端及和所述封闭端相对的开口端，所述测量端子1的第二端从所述绝缘套2的开口端插入至封闭端，所述绝缘套2的内表面和所述测量端子1的外表面紧密贴合，如此，可以减少所述测量端子1和所述绝缘套2之间的空隙，减少所述绝缘套2和所述测量端子1之间的传热损失。
本实施例中，制作所述绝缘套2的热敏陶瓷为热压氮化硼，优选为六方氮化硼，具体地，所述六方氮化硼为由B2O3和NH4Cl共熔制得的石墨型层状结构或由单质硼在NH3中燃烧制得的石墨型层状结构。
S103、将所述绝缘套2置于高电压环境下，并和所述待测物相接触。
所述绝缘套2和所述待测物相接触，待测物的热量即可通过热敏陶瓷制成的绝缘套2传递至所述测量端子1，进而所述测量端子1可以获取所述待测物的温度信号并传输至所述控制仪4。
本实施例中，所述热敏陶瓷温度传感装置还包括金属座套3，所述金属座套3在测量所述温度信号时接触所述待测物，由此可以避免所述测量端子1直接接触所述待测物。本实施例中，所述金属座套3套设于所述绝缘套2，且和所述绝缘套2的外表面紧密贴合。具体地，所述金属座套3包覆所述绝缘套2的封闭端，且从封闭端朝开口端延伸。可以理解的是，所述金属座套3可以包覆部分所述绝缘套2，此时仅包覆所述绝缘套2的封闭端，也可以包覆整个所述绝缘套2，此时所述金属座套3延伸至开口端，并包覆开口端，仅使所述测量端子1从开口端延伸出来。
所述金属座套3的内表面紧密地贴附于所述绝缘套2的外表面，如此，可以减少所述金属座套3和所述绝缘套2之间的空隙，减少所述绝缘套2和所述金属座套3之间的传热损失。
S105、所述测量端子1通过所述绝缘套2的传热作用感测获得所述温度信号并传输至所述控制仪4。
可以理解的是，所述温度信号通过所述信号传输线传输至所述控制仪4。
请参阅图2，利用所述高电压环境下测量温度的方法时，将所述热敏陶瓷温度传感装置和加热冷却夹套7、控制所述加热冷却夹套7进行加热或冷却的执行机构5安装好，其中，所述热敏陶瓷温度传感装置中，控制仪4和所述执行机构5电性连接。
使所述金属座套3溶液管道6相接触，所述金属座套3和溶液管道6及加热冷却夹套7连接形成一带电整体，溶液管道6中的热量依次通过所述金属座套3和所述绝缘套2传递至所述测量端子1，所述测量端子1将测得的温度信号通过信号传输线传到所述控制仪4，所述控制仪4连接执行机构5，控制执行机构5执行相应的动作。
可以理解的是，所述绝缘套2可以有效地使所述测量端子1和所述溶液管道6及加热冷却夹套7之间电绝缘，进而可以有效地避免所述控制仪4在高电压环境下被击穿。
本实施例中，设置所述金属座套3时，先在所述加热冷却夹套7的外表面上开设孔洞，然后将所述金属座套3伸入所述加热冷却夹套7中，使其与所述溶液管道6的外表面相接触，并将所述金属座套3固定于所述加热冷却夹套7，并密封连接处。可以理解的是，可以采用焊接密封的方式将所述金属座套3固定于所述加热冷却夹套7。
可以理解的是，在没有所述金属座套3的情况下，所述绝缘套2直接和所述待测物接触，所述测量端子1间接通过所述绝缘套2获取所述待测物的温度信号。而在所述绝缘套2套设所述金属座套3的情况下，可以进一步便于安装及密封设置，因为由陶瓷材料制成的绝缘套2要和加热冷却夹套7进行密封存在较大的困难，一般的胶水很难长时间耐熔体的高温，而现有的管道大多采用不锈钢材料制作，溶液管道6和加热冷却夹套7基本上也是采用不锈钢材料制作，因此，在设置金属座套3时，可以将金属座套3和加热冷却夹套7焊接固定在一起，由此，即可解决相应的密封问题。在此种情况之下，所述测量端子1则间接通过所述绝缘套2及所述金属座套3获取所述待测物的温度信号。
实施例1
在输送10wt%聚乙烯醇/二甲基亚砜溶液的过程中，先将所述热敏陶瓷温度传感装置和加热冷却夹套7、控制所述加热冷却夹套7进行加热或冷却的执行机构5安装好，其中，所述热敏陶瓷温度传感装置中，控制仪4和所述执行机构5电性连接，如图2所示。在整个溶液输送管道6上面加上35kv的正高压，将控制仪4的温度设置在60℃，此时环境温度为25℃，控制仪4将信号传递给执行机构5，执行机构5执行动作使得加热冷却夹套7开始加热，30分钟后，控制仪4显示温度达到60℃，平衡30分钟，温度保持在60℃。经测试，利用所述高电压环境下测量温度的方法时，所述温度测量控制设备能够一直稳定运行而绝缘套2没有被击穿，由此使得测量端子1和控制仪4完好无损。
实施例2
在PE熔体输送的过程中，先将所述热敏陶瓷温度传感装置和加热冷却夹套7、控制所述加热冷却夹套7进行加热或冷却的执行机构5安装好，其中，所述热敏陶瓷温度传感装置中，控制仪4和所述执行机构5电性连接，如图2所示。在整个溶体输送管道6上面加上45kv的负高压，将控制仪4的温度设置在250℃，此时环境温度为25℃，控制仪4将信号传递给执行机构5，执行机构5执行动作使得加热冷却夹套7开始加热，1小时后，控制仪4显示温度达到250℃，平衡30分钟，温度保持在250℃。经测试，利用所述高电压环境下测量温度的方法时，所述温度测量控制设备能够一直稳定运行而绝缘套2没有被击穿，由此使得信号测量端子1和控制仪4完好无损。
相较于现有技术，利用所述高电压环境下测量温度的方法时，其中的热敏陶瓷温度传感装置采用由热敏陶瓷制成的绝缘套2来包覆测量端子1，测量端子1通过绝缘套2的传热来测量待测物的温度信号，由此既能及时有效地在高电压环境下测量温度，又能对控制仪4起到有效的电绝缘作用，使接收温度信号的控制仪4可以在超高压（20kv以上）或超高压静电（20kv以上）环境中正常工作。
以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种高电压环境下测量温度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一种应用于高电压环境的热敏陶瓷温度传感装置，其包括测量待测物温度信号的测量端子、由热敏陶瓷制成的绝缘套及接收所述温度信号的控制仪，所述测量端子和所述控制仪相连接，所述测量端子通过所述绝缘套测量所述待测物的温度信号，所述绝缘套套设于所述测量端子，使所述测量端子和所述待测物之间电绝缘；
将所述绝缘套置于高电压环境下，并和所述待测物相接触；
所述测量端子通过所述绝缘套的传热作用感测获得所述温度信号并传输至所述控制仪。
2.如权利要求1所述的高电压环境下测量温度的方法，其特征在于，所述应用于高电压环境的热敏陶瓷温度传感装置还包括测量所述温度信号时接触所述待测物的金属座套，所述金属座套套设于所述绝缘套，且其内表面和所述绝缘套的外表面紧密贴合。
3.如权利要求1所述的高电压环境下测量温度的方法，其特征在于，所述测量端子和所述控制仪通过信号传输线相连接，所述温度信号通过所述信号传输线传输至所述控制仪。
4.如权利要求1所述的高电压环境下测量温度的方法，其特征在于，所述热敏陶瓷为热压氮化硼。
5.如权利要求4所述的高电压环境下测量温度的方法，其特征在于，所述热压氮化硼为六方氮化硼，所述六方氮化硼为由B2O3和NH4Cl共熔制得的石墨型层状结构或由单质硼在NH3中燃烧制得的石墨型层状结构。
6.如权利要求1所述的高电压环境下测量温度的方法，其特征在于，所述测量端子具有相对的第一端和第二端，所述第一端和所述控制仪相连接，所述第二端被所述绝缘套紧密包覆。
7.如权利要求6所述的高电压环境下测量温度的方法，其特征在于，所述绝缘套从所述第二端朝所述第一端延伸，并包覆所述第一端，仅使所述第一端通过信号传输线和所述控制仪相连接。
8.如权利要求1所述的高电压环境下测量温度的方法，其特征在于，所述绝缘套的内表面和所述测量端子的外表面紧密贴合。
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