CN104833445B - 气体探针 - Google Patents

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Abstract

一种温度计插孔或气体采样探针，包括一个细长管，该管具有一个或多个纵向沿着以及围绕所述管的至少一部分外表面缠绕的螺旋翼片，其中该翼片的宽度在0.005D至0.2D的范围内；该翼片的深度在0.05D至0.5D的范围内，其中D是该管的外径或宽度。该气体采样探针包括一个具有入口端和出口端的细长主管状件以及一个容纳在所述主管状件内部的采样管；所述采样管从该入口端延伸到该出口端。

Description

气体探针
本申请是申请日为2006年12月8日、名称为“气体探针”的第200680052243.3号发明专利申请的分案申请。
本发明涉及一种用在化学处理容器、管道以及类似地方的改良的温度计插孔或流体采样探针。
在使用中必须从管道或大型容器动态地采集气体样本的气体采样探针(例如插入型的)是众所周知的，但由于待采样流体的流动性质以及所需的探针长度的原因而存在许多问题。
有许多与用于天然气管道的温度计插孔探针和气体采样探针相关的问题。例如，在设计这些探针时，为了满足安装机械的要求，可能会造成探针具有大的体积并且产生严重的湍流；而这又不符合采样要求。因此，这种探针通常存在下面的缺陷：它们具有大的内部容积，这不符合“实时”分析和环保理念；它们易于采样不准确(由于湍流)；以及由于涡旋脱落(vortex shedding)引起的共振故障而可能导致的探针机械故障。下面更详细地描述这三个缺陷。
首先，遵循公认的采样天然气的指南(诸如ISO 10715：2001，该标准规定应从管道的中1/3处采集样本)，产生了“长”采样探针。探针不仅必须至少是管道直径的1/3(管道的直径尺寸通常是2英尺至4英尺/600毫米至1200毫米)，而且长度必须足够来通过分支三通和凸缘，或者如果允许的话通过“螺纹支管台(threadolet)”,来连接探针。(一般地，分支凸缘是优选的连接类型)。在很多情况下，由于对可伸缩及可隔离的探针的要求，大大地或者甚至巨大地增加了气体采样探针的长度。在这种情况下，通过三通、阀以及凸缘的组合来连接探针。
其次，需要考虑涡旋脱落的现象以及涡旋脱落的频率与探针的固有频率可能会相同的可能性。如果这两个频率相同，那么探针由于共振效应而发生故障(突然折断)是非常可能的。
上述两点的结合促进了略胖性质的探针设计。(通常，探针具有约25毫米(1英寸)的外径)。由于制造管和管子的方法，制造约1英寸(25毫米)外径、小于1/2英寸(12.5毫米)内径的管，这是不经济的或不正常的。
在气体采样探针的情况下，探针的“长”长度与“相对”大的内径的结合在采样探针自身中产生很大的气体滞留容积。该储存的气体通常被称为“死腔”气体，并且在来自管道的真实气体可以进入分析仪器之前必须被排出或以别的方式处理。在探针中储存的气体或“死腔”气体的体积由于压力的作用进一步被增加。对于管道在大气压力以上工作的每巴压力，那么在探针中气体的实际(或者正常或标准)体积以该比值增加。例如，如果探针的内部容积比如是0.25升并且管道工作的压力是40巴，那么在探针内储存的或“死气体”的实际(正常或标准)体积将是大约0.25×40＝10升。对于气体管道来说，经常工作在80巴或更高的压力下。
因此，存在设计一种具有足够快的响应时间以匹配相关的分析系统的气体采样探针的问题。在这种情况下，在管道中的真实气体的代表性样本可存在/引入与采样探针连接的分析仪器/样本筒之前，大量的气体必须被移出通道以外(被排出)。这种排气方法可能对环境非常有害。
对于使用管子或管，替代方案可以是使用一个具有沿中心钻有小孔的实心杆。但是，沿着通常比如是0.3至2.0米的不锈钢杆的长度，钻出2、3、4、5毫米直径的孔或更大的孔，是不容易或成本不低的工作。另外，这种钻孔的表面抛光的质量难于控制，这将本身的问题带给了天然气的代表性采样，特别是对于具有更高碳氢化合物和易反应组分的天然气。
最后，将这种大突起件引入流动气体中产生很大的湍流，该湍流同样也可以立刻改变气体的组分。可能形成碳氢化合物小液滴，类似于经常在飞机后面看到的白色雾化尾迹(除了在飞机的情况下，它是水滴而不是碳氢化合)。这些小滴不仅改变气相组分，而且有可能立刻吸收诸如硫化氢的易反应组分。因而，针对气体采样空间中的点(实际上在采样探针的尖端或入口处管道中的点)上，需要进行各种努力来减少湍流。
本发明的一个目的是减小气体采样探针的内部容积。本发明的另一个目的是最小化或消除由使用这种探针引起的涡旋脱落。本发明的又一个目的是在采样点最小化湍流。
在一方面，本发明提供一种气体采样探针，包括一个具有入口端和出口端的细长主管状件以及一个容纳在所述主管状件内部的采样管；所述采样管从所述入口端延伸到所述出口端；其中该采样管的横截面面积为0.1mm2至30mm2。
在另一方面，本发明提供一种气体采样探针，包括一个具有入口端和出口端的细长主管状件以及一个容纳在所述主管状件内部的采样管；所述采样管从所述入口端延伸到所述出口端；其中该主体具有至少一个螺旋翼片，该螺旋翼片连接并缠绕到所述主管状件的外表面，或者被整体成形为该主管状件的一部分。虽然不是关键性的，但翼片的厚度优选地在0.005D至0.2D的范围内；其中D是主管状件的直径。翼片的深度优选地在0.05D至0.25D的范围内；其中D是主管状件的直径。
优选地，气体采样探针包括一个容纳在所述主管状件内部的采样管；所述采样管从所述入口端延伸到所述出口端；其中该采样管的横截面面积为0.1mm2至30mm2。
在上述两个方面，优选地该采样管的内表面具有0.8μ以下的平均粗糙度(RA)的表面粗糙度。优选地，该采样管的内表面由电抛光处理过，以减小表面粗糙度。可以用钝化方法进一步处理该采样管的内表面以减小表面活度，该钝化方法例如硅基化学气相沉积方法，其中或者SulfinertTM涂层是具体的实例。气体采样探针也可以利用不锈钢来制造。
优选地，该气体采样探针还包括一个具有光滑弯曲外表面的端件，该端件位于入口端并被构形为在该采样管的外表面和该主管件的内表面之间提供密封；该弯曲外表面可以主要对应于通过绕该采样管和/或管状件的中心轴线旋转一个光滑曲线而形成的表面。该弯曲外表面可以由部分的椭圆面、部分的悬链曲面、部分的劈锥曲面或部分的旋转抛物面形成。优选地，该光滑外表面具有0.4μRA以下的表面粗糙度。可以用钝化方法进一步处理该光滑外表面以减小表面活度以及颗粒堆积，该钝化方法诸如硅基化学气相沉积方法，其中-AC是一个具体的实例。
在另一方面，本发明提供一种气体采样探针，包括一个具有入口端和出口端的细长主管状件；其中该主体具有至少一个螺旋翼片。该翼片可以连接并缠绕到所述主管状件的外表面，或者可以与该主管状件整体成形。
当然，添加该螺旋翼片消除了由于固有频率因素增加厚度和质量的需要，但是翼片本身是有结构的并且可以被考虑来减小由于速度等产生的顺向负载而引起的应力，这本身可能/可以减少气体采样探针的质量。优选地该探针还包括一个容纳在所述主管状件内部的采样管；所述采样管从所述入口端延伸到所述出口端。
优选地，该采样探针具有一个半球状入口端。该采样探针的流体入口可以位于该探针的入口端的表面上，其中表面条件是受控的。采样管可以贯穿探针的整个长度。优选地，螺旋翼片被设置在探针的外部，该螺旋翼片在使用中位于流动气流之内。
优选地，该采样管的内孔进行特殊的表面处理，诸如电抛光和/或为了要求高的分析条件而进行或者SulfinertTM的表面涂层。
优选地，具有受控表面条件的半球状端用-AC表面涂层进行处理。
在另一方面，本发明提供一种气体采样探针，包括一个具有入口端和出口端的细长主管状件；其中该主体具有至少一个螺旋翼片。该翼片可以连接和缠绕到所述主管状件的外表面，或可以与该主管状件整体成形。优选地，该探针还包括一个容纳在所述主管状件内的采样管；所述采样管从所述入口端延伸到所述出口端。
优选地，该气体采样探针包括一个容纳在所述主管状件内部的采样管；所述采样管从所述入口端延伸到所述出口端；其中该采样管的横截面面积为0.1mm2至30mm2。
优选地，该采样探针具有一个半球状入口端。该采样探针的流体入口可以位于该探针的入口端的表面上，其中表面条件是受控的。采样管可以贯穿该探针的整个长度。优选地，螺旋翼片被设置在该探针的外部，该螺旋翼片在使用中位于流动气流之内。
优选地，在使用中，该气体采样探针的纵轴线相对于运输待采样流体的管子或管路的轴线倾斜一个角度α；其中α在90°至45°的范围内。本发明的气体采样探针，优选地用作可伸缩采样探针系统的一部分；因此，在使用中，能够从待采样的流体流中至少部分地缩回采样探针。优选地，只有位于流动流体内的探针的最后1/3的部分具有螺旋翼片。但是，通常，螺旋翼片会沿位于从其中进行采样的流体流之内的探针部分的大部分或全部延伸。
在另一方面，本发明包括一种使用根据上述方面的气体采样探针的方法。在使用中，气体采样探针的纵轴线可以相对于运输待采样的流体的管子或管路的轴线倾斜一个角度α；其中α在90°至45°的范围内。本发明的气体采样探针优选地用作可伸缩采样探针系统的一部分；因此，在使用中，能够从待采样的流体流中至少部分地缩回采样探针。优选地，仅位于流动流体内的探针的最后1/3的部分具有螺旋翼片。但是，通常，螺旋翼片会沿位于从其中进行采样的流体流之内的探针部分的大部分或全部延伸。
以其最简单的形式，温度计插孔包括一个管，该管在一端被密封并且在另一端有一个配合件以利于连接到压力容器、管道等的壁上。这种装置通常允许诸如热电偶的温度传感器插入该温度计插孔管内。因此，该温度计插孔允许传感器能够合理地与待测温度的流体紧密热接触；它也保护传感器不直接接触该流体，因此避免机械损伤探针。
当温度计插孔或气体采样探针用在诸如高压或高速管道等的某些应用中时，已知的问题是由于液体流动而在探针中产生的循环应力引起探针的变形或断裂。这在高速下是一个值得关注的问题，并且可以由来自探针周围的点的涡旋脱落产生。
本发明的一个目的是提供一种不易受到这种损害的温度计插孔。本发明的又一个目的是最小化或消除由使用探针而引起的涡旋脱落。
对于一种提供良好和快速响应的温度计插孔，为了使得流体的温度变化能够被该温度计插孔内的温度传感器“快速并准确地”测量，优选地，该温度计插孔应截面尽可能地薄以及质量尽可能地小。设计温度计插孔以抵抗由于速度等产生的顺向载荷以及将它设计为使得固有频率“远离”所有涡旋脱落频率的这两个要求与上述要求相矛盾。
在一方面，本发明包括一个具有细长管的温度计插孔，该细长管具有一个或多个纵向缠绕所述管的至少一部分外表面的螺旋翼片。当然，添加螺旋翼片消除了由于固有频率因素增加厚度和质量的需要，但是该翼片本身是有结构的并且可以被考虑来减小由于速度等产生的顺向载荷而产生的应力，该翼片本身可能/可以减小壁厚度，从而减小该温度计插孔的质量。
优选地，该管的横截面基本呈圆形；更优选地，该管是圆柱形的。该管可以在一端封闭，在这种情况下封闭物优选地是弯曲形状的或平的形状，更优选地是半球状。优选地，有2、3、4、5或6个螺旋翼片。
该温度计插孔管可以具有在3毫米至75毫米范围内的外径。该管的长度优选地在10毫米至1800毫米的范围内。在使用中，插入流动流体内的管长度优选地在10毫米至1500毫米的范围内。该管优选地具有一个内径在1毫米至25毫米范围内的内孔。
本发明的温度计插孔优选地用作可伸缩温度计插孔系统的一部分；因此，在使用中，能够从流体流中至少部分地缩回温度计插孔。由于上述的厚度和质量的考虑，这对常规的温度计插孔是困难的。可伸缩温度计插孔将必须比固定的温度计插孔更厚且质量更大，以抵抗上述的两种类型的载荷。由于添加螺旋翼片引起的温度计插孔质量的减小实现了可伸缩的设计。可伸缩温度计插孔还提供有用益处，用于：a)更容易的检修和保养，b)更容易校准，c)更换而不中断过程。
流体的流量(或者更准确地是每单位时间的质量)的测量，要求针对正被测量的流体的实际温度和压力来校正主流量测量信号。在温度测量的情况下，这通常意味着温度计插孔被放置在接近该主流量测量信号的流体流中(通常，规则“操作规程和标准(Standardsand codes of Practice)”要求从管道等的中1/3测量温度)。几乎所有的主流量测量装置需要在该装置的上游和下游的稳定/均匀的流动模式，以产生准确的主流量信号。紧邻该主流量测量装置添加温度计插孔(其至少突出到管道的中1/3)是与该要求相矛盾的，因为它产生流动模式的干扰并因此减小了主流量测量信号的准确性。因为添加螺旋翼片到温度计插孔，所以在该温度计插孔的周围比没有翼片的温度计插孔提供了更稳定的流动模式，并且因为温度计插孔可以适当地具有更小直径(并不必须被设计为迎合由于涡旋脱落的振动)，可以大大减小流动干扰，因此使用具有螺旋翼片的温度计插孔能够从主流量测量装置得到更准确的信号。
以它的基本形式，温度计插孔提供两种功能：
1.它提供一种保护、支撑和连接的装置，其中主温度测量装置不能直接在期望位置放入其温度待测的介质。
2.它提供一种将介质的温度传输到主温度测量装置的装置，理想地具有最小的热滞(在与介质达到温度平衡中的延迟)。
这些要求通常是相互冲突的。在许多情况下，这意味着需要相对粗大的温度计插孔(套管等)来支撑/保护温度测量装置。这导致严重的热滞，该热滞在测量上下波动的温度时尤其不利；这种系统会倾向于测量(时间)平均温度并且不会响应短时瞬态。
因此，本发明的又一个目的是提供一种温度计插孔，该温度计插孔在使用中允许容纳在其中的温度测量装置响应正被测量的流体温度中的快速变化，从而减小热滞的不利之处。
在一个方面，本发明包括一个温度计插孔，该温度计插孔包括具有带有入口端和出口端的细长管的第一部分以及将第二部分固定在该出口端的装置，该第二部分在使用中容纳主温度测量装置。优选地，该第二部分包括一个从所述出口端轴向延伸的开放式网格或框架。该网格/框架可以包括多个相似的螺旋缠绕的翼片；这些翼片绕共同轴线缠绕。在另一个实施方案中，该第二部分可以包括一个尖端，该尖端至少部分由更高导热性材料制成和/或包括一个比所述第一部分更薄的壁件，并且连接到该第一部分的出口端。优选地，在第一部分和第二部分之间或在第二部分和主温度测量装置之间设置一个绝热元件。
现将参照下面的示意图描述本发明的优选实施方案，其中：
图1示出了根据本发明的第一实施方案的气体采样探针的侧视图；
图2示出了对应图1的示意截面图；
图3是在图2中示出的半球状入口端的更详细的截面图；
图4示出了根据本发明的第二实施方案的可伸缩气体采样探针的实施例的截面图；
图5示出了根据本发明的第三实施方案的温度计插孔的侧视图；
图6示出了根据本发明的第四实施方案的温度计插孔的侧视图；
图7示出了根据本发明的第五实施方案的温度计插孔的横截面的侧视图；以及
图8示出了根据本发明的第六实施方案的温度计插孔的侧视图。
图1示出了根据本发明的第一实施方案的气体采样探针的侧视图。气体采样探针10包括一个具有入口端14和出口端16的细长主管状体12。凸缘18靠近出口端16而连接到主体12。这是一个常规的凸缘，该凸缘在使用中允许探针以液密的方式连接到正被采样的系统。主体12包括一个与直径稍小的下部22成整体的上管状部20。上部20和下部22之间的直径差可以是使得许多个螺旋翼片24以流线型的方式连接；也就是说使得下部22加上翼片24的径向扩展可以十分接近地等于上管状部分20的外直径。应注意，虽然多个翼片是优选的，但并不是必需有三个翼片；例如可以使用两个或四个翼片。
图2示出了对应图1的直径截面图。可以看出，主体10具有一个固定直径的孔30。该主体件10具有被选择为提供在使用中探针所需的结构强度的壁厚。采样管32位于孔30内，优选地沿着孔30的中心轴线。采样管32由端件34保持在适当位置。采样管优选地由不锈钢制成，并且优选地具有0.05毫米至5毫米的内径，更优选地具有2毫米至4毫米范围内的直径。采样管32具有被选择为提供在使用中探针所需的结构强度的壁厚。优选地采样管具有在0.2毫米至2毫米范围内的壁厚。
图3是在图2中示出的半球状入口端的更详细的截面图。优选地，端件34采取半球状插入物的形式并且通过周边焊缝38被密封在下部22内。机加工半球状插入物34的表面抛光40以给出0.4μRA以下的表面粗糙度；这减小了局部湍流以及有助于阻止来自该加工的颗粒和污染物堆积在表面40上。优选地，表面抛光40通过施用-AC表面涂层或类似方法进一步被光滑。采样管32的入口端通过周边焊缝40被密封进半球状插入物34。优选地处理(用电抛光处理)采样管32的内表面以减小表面粗糙度；对于要求高的分析状况可以用或者SulfinertTM表面涂层或类似方法进一步处理采样管32的内表面。采样管32可以包括PTFE或类似的惰性材料，例如PVDF，在该情况下，焊缝40可以被合适的粘结结合代替。
图4示出了根据本发明第二实施方案的可伸缩的气体采样探针的实施例的截面图。在该实施方案中，主体12没有直接固定到凸缘50，而是通过调整/伸缩装置52固定到凸缘。该调整装置可以是本领域普通技术人员已知的几种装置中的任一种；例如，它可以包括在一端固定到凸缘50的螺纹管54，主体12从该凸缘50穿过；管54具有流体密封装置56，例如是O形密封环。调整装置52还包括一个臂件，该臂件包括圆柱形部60和臂部62。圆柱形部60具有螺纹孔，该螺纹孔在使用中与管54的外螺纹相配合以允许在轴向上调整探针10的位置。
将螺旋翼片24和小孔衬管32用于此可伸缩探针通常比用于固定的探针更有利，因为可伸缩探针通常具有更长的非支撑探针长度，使其更易受涡旋脱落的影响，并且探针本身更长，使得内部体积更大。
图5示出了根据本发明第三实施方案的温度计插孔。温度计插孔110包括一个具有内孔(未示出)的细长管112，该细长管在一端用一个半球状盖118密封。管112的另一端通过凸缘114连接到温度探针入口116。入口116包括一个短管，通过该短管诸如热电偶或热敏电阻等的温度探针可以被插入管112的内孔，以使得探针的检测元件靠近内孔的底部并且因此与端盖118热接近。
管112还包括三个螺旋布置的翼片120a,120b,120c，每个翼片的宽度为W，深度为d。在这种情况下，翼片描绘出一个环绕并同时沿着一个圆柱体前进的三维曲线。但是，管112可以有一个除圆柱体以外的形状，例如它可以具有稍微圆锥形的部分。翼片被显示为沿着细长管112的整个长度延伸；但是，翼片可以替代地仅部分地沿管112的长度延伸。翼片120可以与管112整体成型或连接到管112。
已经发现，在使用中，这些翼片可以从温度计插孔减小或消除涡旋脱落；这是一个重大的益处，因为此涡旋脱落导致产生将会损坏温度计插孔、或甚至温度传感器本身的循环力：特别是如果此循环的周期处于或者接近温度计插孔的共振频率。虽然翼片优选地具有带尖边的横截面；例如矩形横截面，但其它横截面形状是可能的；例如横截面可以具有半圆形的外部。优选地，翼片的宽度(W)在0.005D至0.2D的范围内，其中D是管的外径或宽度。优选地，翼片的深度(d)在0.05D至0.5D的范围内。每个螺旋翼片的螺距优选地在D至20D的范围内，更优选地在2D至10D的范围内，最优选地在3D至7D的范围内。已经发现，具有尺寸在这些范围内的翼片在减小或消除所述涡旋脱落方面是特别有效的。
图6示出了本发明的第四个实施方案。在本实施方案中，温度计插孔210包括一个圆柱形管212，该圆柱形管在该管的一端具有一个平的封闭端218，在另一端具有螺纹214的六角形连接器216。同样地，连接器216、螺纹部214以及管212具有一个在使用中容纳温度传感器的内孔(未示出)。在本实施方案中，三个螺旋翼片220a，220b,220c连接到或成形到管212的外表面。
图7示出了一个温度计插孔，其中该温度计插孔的尖端310是由比主体320更高的导热性材料制成的，该尖端是在提供测量/温度测量要求中的主动部分。另外，尖端310可以由比主体320更薄的型材制成。理想地，尖端310通过热障330与主体320热隔离或部分热隔离。尖端310通过诸如螺纹连接、胶合、钎焊、焊接或任意适于本应用的适当的方法连接到主体320。
图8示出了一个温度计插孔，其中测量/温度测量的要求是由容纳主温度测量装置(未示出)的包套(capsule)410提供的，该主温度测量装置由主体420固定、支撑以及连接到该容纳装置。在这种情况下，主体420是开放式网格结构，该网格结构允许待测温度的介质与包套410热接触。优选地，热包套410通过热障430与主体420热隔离或部分热隔离。在该实施方案中，将测得的温度从容纳在包套410中的主测量装置传递的装置，可以是管路或电缆440，该管路或电缆离开包套410一定距离被密封或连接到本体420，从而减小了导热性损耗。

Claims (20)

1.一种用于流动流体采样的气体采样探针，该气体采样探针包括：
一个细长管，其具有一个上部；
一个下部，其与所述上部成整体且具有小于所述上部的直径；以及
多个螺旋翼片，所述多个螺旋翼片沿着且围绕所述细长管的下部的外表面缠绕，所述多个螺旋翼片环绕所述细长管并同时沿着所述细长管前进，其中所述多个螺旋翼片沿着所述细长管的整个长度的一部分延伸，其中仅位于流动流体内的探针的最后1/3的部分具有螺旋翼片，并且其中所述细长管的下部加上螺旋翼片的径向扩展接近地等于所述细长管的上部的外直径。
2.根据权利要求1的气体采样探针，其中该细长管的横截面是基本圆形的。
3.根据权利要求2的气体采样探针，其中该细长管是圆柱形的。
4.根据权利要求1至3中任意一项的气体采样探针，其中每个螺旋翼片具有带尖边的横截面。
5.根据权利要求4的气体采样探针，其中每个螺旋翼片具有矩形横截面。
6.根据权利要求1至3中任意一项的气体采样探针，其中每个螺旋翼片具有多边形横截面。
7.根据权利要求1至3中任意一项的气体采样探针，其中每个螺旋翼片的宽度在0.005D至0.2D的范围内，其中D是该细长管的外径或宽度。
8.根据权利要求1至3中任意一项的气体采样探针，其中每个螺旋翼片的深度在0.05D至0.5D的范围内，其中D是该细长管的外径或宽度。
9.根据权利要求1至3中任意一项的气体采样探针，其中每个螺旋翼片的螺距在D至20D的范围内，其中D是该细长管的外径或宽度。
10.根据权利要求1至3中任意一项的气体采样探针，其中每个螺旋翼片的深度在0.05D至0.5D的范围内，其中D是该细长管的外径或宽度。
11.一种用于气体采样探针或温度计插孔的主体，该主体包括：
一个细长管，其具有一个上部；
一个下部，其与所述上部成整体且具有小于所述上部的直径；以及
多个螺旋翼片，所述多个螺旋翼片沿着且围绕所述细长管的下部的外表面缠绕，所述多个螺旋翼片环绕所述细长管并同时沿着所述细长管前进，其中所述多个螺旋翼片沿着所述细长管的整个长度的一部分延伸，并且其中所述细长管的下部加上螺旋翼片的径向扩展接近地等于所述细长管的上部的外直径。
12.根据权利要求11的用于气体采样探针或温度计插孔的主体，其中该细长管的横截面是基本圆形的。
13.根据权利要求12的用于气体采样探针或温度计插孔的主体，其中该细长管是圆柱形的。
14.根据权利要求11至13中任意一项的用于气体采样探针或温度计插孔的主体，其中每个螺旋翼片具有带尖边的横截面。
15.根据权利要求14的用于气体采样探针或温度计插孔的主体，其中每个螺旋翼片具有矩形横截面。
16.根据权利要求11至13中任意一项的用于气体采样探针或温度计插孔的主体，其中每个螺旋翼片具有多边形横截面。
17.根据权利要求11至13中任意一项的用于气体采样探针或温度计插孔的主体，其中每个螺旋翼片的宽度在0.005D至0.2D的范围内，其中D是该细长管的外径或宽度。
18.根据权利要求11至13中任意一项的用于气体采样探针或温度计插孔的主体，其中每个螺旋翼片的深度在0.05D至0.5D的范围内，其中D是该细长管的外径或宽度。
19.根据权利要求11至13中任意一项的用于气体采样探针或温度计插孔的主体，其中每个螺旋翼片的螺距在D至20D的范围内，其中D是该细长管的外径或宽度。
20.根据权利要求11至13中任意一项的用于气体采样探针或温度计插孔的主体，其中每个翼片的深度在0.05D至0.5D的范围内，其中D是该细长管的外径或宽度。
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