CN110146187B - 一种串接入履带式加热器中的热电偶安装块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种串接入履带式加热器中的热电偶安装块，所述安装块与履带式加热器中的加热块具有相同的互连结构以与加热块相互连接构成整体履带式加热器；并且在所述安装块中形成有安装孔，用于安装螺钉式热电偶。本发明的安装块能够串接入履带式加热器中并安装螺钉式热电偶，使得螺钉式热电偶用于被履带式加热器加热的工件的温度测量，并获得准确的测量结果。

Description

一种串接入履带式加热器中的热电偶安装块

技术领域

本发明的实施例涉及履带式加热器，特别涉及一种串接入履带式加热器中的热电偶安装块。

背景技术

履带式加热器是一种常用的柔性加热器，可以贴合工件进行加热，一般由电热丝串接陶瓷加热片构成，并带有快插接头等，常用于电力、化工等行业的工业管道现场焊接接头的焊前预热或者焊后热处理(统称焊接热处理)。

现场管道热处理一般需要用到加热器、热电偶、保温棉、隔热毯、绑扎铁丝等。加热器用于加热管道；热电偶用于测量管道温度；隔热毯、保温棉等用于包覆加热器、管道以保持温度；隔热铁丝或者铁质绑扎带用于固定加热器、热电偶、保温棉等。

现有管道热处理的方式一般是：管道上面按照工艺规程规定的位置，如轴线方向在焊缝、热影响区、母材等位置，周向方向在12点钟、3点、 9点等位置安装热电偶，用于进行温度测量并为加热器温度控制提供信号反馈。一般采用的热电偶有K型铠装热电偶和简易丝型热电偶。K型铠装热电偶采用铁丝绑扎等方式固定在管道上，简易丝型热电偶采用储能式焊接仪将两根丝型的阴极、阳极焊接在管道上。在管道表面安装热电偶后，将履带式加热器覆盖在热电偶和管道表面，然后用铁丝固定加热器，加热器外部再包覆隔热毯、保温棉等。管道断面上有4层结构：管道、热电偶及引出线、加热器以及保温棉(或隔热毯)。

上述履带式加热器、热电偶等的布置方式存在以下问题：热电偶用铁丝绑扎或焊接固定，现场操作费时费力；热电偶及引出线布置在加热器内部，外部包覆加热器后易于受到加热器重力影响而导致滑移、脱落，导致测量结果不准确；绑扎热电偶的铁丝易于受热膨胀，使得热电偶测量端部与管道表面接触不良，也会导致测量结果不准确；另外，操作人员无法从外部可视地识别热电偶的错位并及时采取纠正措施；此外，按照现有的加热器和热电偶的布置方式，热电偶与加热器之间一般不采用隔热毯或者保温棉进行隔离，以避免影响加热器对管道的加热，造成热处理温度场局部不均匀，影响管道安全，但是另一方面，热电偶与加热器不隔离会造成热电偶测量结果受到加热器热量影响而不准确。此外，现有的加热器和热电偶的布置方式无法采用螺钉式热电偶进行管道温度测量。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种串接入履带式加热器中以代替加热块的安装块，解决现有技术中热电偶安装不便、不易固定以及测量不准确的问题，同时解决了现有履带式加热器无法采用螺钉式热电偶测量温度的问题。

本发明的串接入履带式加热器中的热电偶安装块，特征在于，所述安装块与履带式加热器中的加热块具有相同的互连结构以与加热块相互连接构成整体履带式加热器；并且在所述安装块中形成有安装孔，用于安装螺钉式热电偶。

根据一个示例的实施例，所述安装孔包括大直径部和小直径部，所述小直径部用于插入螺钉式热电偶，所述大直径部用于安装与螺钉式热电偶螺纹连接的螺母。

根据一个示例的实施例，在所述安装孔中设置有隔热装置，以将所述螺钉式热电偶以及所述螺母与所述安装块热绝缘。

根据一个示例的实施例，所述螺钉式热电偶安装于所述安装块中后，其端部突出于所述安装孔外。

根据一个示例的实施例，所述安装孔垂直于所述安装块的与工件接触的表面。

根据一个示例的实施例，所述安装孔位于所述安装块的与工件接触的表面的中心位置。

根据一个示例的实施例，所述安装块中还包括通孔，用于穿入加热丝；并且所述通孔平行于所述安装块的与工件接触的表面，并与所述安装孔的位置错开。

根据一个示例的实施例，所述通孔为两个，分别位于所述安装块的两个端侧。

根据一个示例的实施例，所述安装块的一端包括凸出的插接头，另一端包括凹入的插接槽。

根据一个示例的实施例，所述通孔与所述插接槽连通并穿过所述插接头。

根据一个示例的实施例，所述安装块与所述加热块由相同的材料制成。

本发明的安装块能够串接入履带式加热器中并用于安装螺钉式热电偶，使得螺钉式热电偶能够用于被履带式加热器加热的工件的温度测量，并获得准确的测量结果。同时，通过在履带式加热器中串接本发明的热电偶安装块，克服了现有绑扎固定或者焊接式固定热电偶的种种弊端，可方便地安装和固定热电偶，使得热电偶的测量结果更加准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是为了便于说明本发明的构思，而非对本发明的限制。

在附图中示出了根据本发明的实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种部件的形状以及它们之间的相对大小仅是示例性的，本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小的部件。

图1a是根据本发明的一个实施例的安装块的平面示意图；

图1b是图1a中的安装块的剖视结构示意图；

图1c是图1a中的安装块用于安装螺钉式热电偶的状态的结构示意图。

图2是包括图1a的安装块的一个示例的履带式加热器的结构示意图。

图3是根据图2的履带式加热器用于加热管道时的布置的结构示意图；

图4是图3的履带式加热器的布置的截面示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。此外，在以下说明中，省略了对部分公知结构和技术的描述。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

以下通过实施例对本发明的串接入履带式加热器中的热电偶安装块的结构进行具体说明。

本发明总的来说提供了一种串接入履带式加热器中的热电偶安装块，所述安装块与履带式加热器中的加热块具有相同的互连结构以与加热块相互连接构成履带式加热器；并且在所述安装块中形成有安装孔，用于安装螺钉式热电偶。

本发明的安装块能够串接入履带式加热器中并用于安装螺钉式热电偶，使得螺钉式热电偶能够用于被履带式加热器加热的工件的温度测量，并获得准确的测量结果。同时，通过在履带式加热器中串接本发明的热电偶安装块，克服了现有绑扎固定或者焊接式固定热电偶的种种弊端，可方便地安装和固定热电偶，使得热电偶的测量结果更加准确。

图1a示出了根据本发明的一个示例实施例的可用于履带式加热器中的安装块20的平面示意图。图1b是安装块20的剖视结构示意图。图 1c是安装块20用于安装螺钉式热电偶50的状态的结构示意图。

如图1a-1c所示，安装块20中形成有安装孔21，用于安装螺钉式热电偶50。安装孔21垂直于安装块20的与工件接触的表面(即履带式加热器的铺展表面)贯通开设于安装块20中。优选安装孔21位于安装块 20表面的中心位置，并且安装孔21包括小直径部21a和大直径部21b，小直径部21a用于插入螺钉式热电偶50，大直径部21b用于安装螺母 (未示出)，该螺母可与螺钉式热电偶50螺纹连接，以固定螺钉式热电偶50。安装孔21的小直径部21a的形状可以为圆形，大直径部21b的形状可以为六角形。只要能够适当地安装螺钉式热电偶50，本发明对安装孔的形状不做限制。

安装块20的一端包括凸出的插接头22，另一端对应位置处包括凹陷的插接槽23。安装块20中还包括通孔24，用于穿入加热丝。通孔24 平行于加热块20的接触工件的表面延伸，并且通孔24的位置应当与安装孔21错开。通孔24可在插接头22和插接槽23所在位置处开设于安装块20中，与插接槽23连通并穿过插接块22。图1a示出了两个通孔 24，位于安装块20的两侧端。本实施例的安装块20可串接入具有类似结构的加热块的履带式加热器中，作为履带式加热器的整体部分。在该履带式加热器中，加热块具有与安装块20相同的基本结构。即，除了没有安装孔外，与安装块20连接的加热块可具有与安装块20相同的结构，从而便于将安装块20串接入加热块中形成整体的履带式加热器。

在一个实施例中，安装块20可采用与履带式加热器中的陶瓷加热块相同的陶瓷材料制成。在这种情况下，为了获得更准确的测量结果，可选地，在安装孔21中可设置有隔热装置25，例如保温棉，用于将螺钉式热电偶50以及螺母与安装块20热绝缘。如此，热电偶的测量结果不会受到安装块和周围加热块热量的影响，从而测量结果更加准确。

根据一些实施例，优选安装孔21的尺寸设置为将螺钉式热电偶安装于安装块20中后，其测量端部突出于安装孔21的外部。如此，当履带式加热器包覆于管道外部时，螺钉式热电偶50的测量端部能够更加可靠地接触管道，从而易于获得准确的测量结果。此外，安装块20的与管道接触的表面可设置为凹面，以便于紧密接触管道，使螺钉式热电偶50更易获得测量结果。

图2是包括图1a-1c的安装块20的一个示例的履带式加热器100的结构示意图。如图2所示，履带式加热器100中包括相互连接的多个加热块10。特别地，与现有的履带式加热器不同，履带式加热器100还包括至少一个安装块20，所述至少一个安装块20代替履带式加热器100 中的对应数量的加热块10，并与履带式加热器100中的加热块10具有相同的互连结构，从而安装块20能够如同一个加热块一样与周围的加热块10相互连接，形成整体的履带式加热器。安装块20安装螺钉式热电偶，以对被履带式加热器100加热的工件如管道40的温度进行测量。

除了串接入加热块10中的安装块20之外，履带式加热器100的结构可采用各种常规的履带式加热器的结构。例如，履带式加热器100如常规履带式加热器一样包括电源连接线30；履带式加热器100中的每个加热块10可以为常见的陶瓷加热块；每个加热块10的互连结构可包括与安装块20相同的凹凸配合结构，即，一个加热块10包括凸出的插接头，另一个加热块10包括凹入的插接槽，从而各个加热块10可以相互插接在一起并能够与安装块插接在一起。另外，各个加热块10中可包括相互连通的电热丝通孔。电热丝通孔也可作为互连结构，当穿入电热丝时将加热块10和安装块20连接成整体。从而，每个安装块20可如同一个加热块10一样串入整个履带式加热器100中。安装块20的材质可与加热块10相同或不同。安装块20的数量和位置可以根据实际测量的工件的需要来选择。可以在制造履带式加热器100的同时委托热处理加热器厂家完成。

采用本发明实施例的履带式加热器100对工件例如管道进行加热时，不必单独地在管道上布置温度测量装置，简化了工艺流程，节约了工时。此外，本发明的履带式加热器100的基本结构与常规的履带式加热器一致，可以直接替代常规的履带式加热器使用，而不会给操作人员带来额外的负担。

图3是根据一个应用示例的履带式加热器100用于加热管道40时的布置的结构示意图。图4是图3的履带式加热器100的布置的截面示意图。如图3-4所示，履带式加热器100包覆在管道40上用于加热管道40，在履带式加热器100的外部设置有保温层60，如隔热毯和保温棉。履带式加热器100中包括若干个安装块20，每个安装块20连接有螺钉式热电偶50，用于测量管道40的温度。

履带式加热器100用于管道加热时，只需在安装块20上安装螺钉式热电偶50，然后将履带式加热器100包覆在管道上，并在履带式加热器 100外部包覆保温棉等保温层60作为隔热装置，即可对管道进行相应的加热操作。在加热的过程中可同时监测管道的温度变化，以适时调整加热温度。

具体地，带有本实施例的安装块20的履带式加热器100用于加热管道时，操作过程如下：

首先，将螺钉式热电偶插入安装块的中心圆孔中，并用螺母固定牢固，螺钉式热电偶端头一般略微冒出，比加热器表面略高1-2mm，以便热电偶端部与管道表面更紧密接触。

接着，将履带式加热器有热电偶端头的一面对着需要热处理的管道，覆盖在需要热处理的管道表面。对管道需热处理加热的宽度与加热器的宽度进行核对，并对齐。复核加热器上安装块位置是否与管道拟测量温度位置一致。

接着，采用铁丝(或者钢带)对加热器进行固定，根据牢固程度和效果，可绑扎多道。一般铁丝绑扎在加热器宽度方向的头尾、中间及带有安装块的位置。

然后，检查热电偶连接情况，并用隔热毯包覆热电偶，使其与加热块进行隔热。沿着管道轴线方向引出热电偶连接线并用铁丝固定。

接着，将加热器电源连接线沿管道轴线方向引出到侧面，并用铁丝固定。

最后，将保温棉包覆在加热器和热电偶上，并用铁丝进行捆扎。保温棉厚度和宽度需满足规程要求。

之后，即可开启加热器和热电偶分别进行管道加热和温度测量。

上述操作顺序并非固定不变，可根据需要进行调整。例如，在履带式加热器的安装块上安装螺钉式热电偶可以在将加热器安装到管道上之后进行。

采用带有本发明实施例的安装块的履带式加热器加热工件时，直接将热电偶安装在加热器中，省去了铁丝绑扎或焊接固定热电偶的步骤，热电偶安装方便；且热电偶布置在加热器中，避免了加热器滑动时因加热器重力造成热电偶滑移、脱落的问题，以及绑扎热电偶的铁丝受热膨胀使得热电偶测量端部与管道表面接触不良的问题；另外，热电偶位置固定，且可从外部检视；热电偶和加热器之间可以设置隔热装置而不会影响加热器对管道的加热。从而，采用带有本发明实施例的安装块的履带式加热器避免了现有技术的诸多缺陷，热电偶能够获得准确的温度测量结果。

另外，在现有技术中，当使用履带式加热器加热工件时，因为结构上的限制，无法采用螺钉式热电偶来测量温度。而采用本发明实施例的安装块用于履带式加热器中，使得采用螺钉式热电偶测量用履带式加热器加热的工件成为可能，为选择合适的热电偶提供了便利。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种串接入履带式加热器中的热电偶安装块，其特征在于，

所述安装块与履带式加热器中的加热块具有相同的互连结构以与加热块相互连接构成履带式加热器；并且

在所述安装块中形成有安装孔，用于安装螺钉式热电偶；

所述螺钉式热电偶安装于所述安装块中后，其端部突出于所述安装孔外；

所述安装孔包括大直径部和小直径部，所述小直径部用于插入螺钉式热电偶，所述大直径部用于安装与螺钉式热电偶螺纹连接的螺母；

所述安装块中还包括通孔，用于穿入加热丝；并且

所述通孔平行于所述安装块的与工件接触的表面，并与所述安装孔的位置错开。

2.根据权利要求1所述的安装块，其特征在于，在所述安装孔中设置有隔热装置，以将所述螺钉式热电偶以及所述螺母与所述安装块热绝缘。

3.根据权利要求1所述的安装块，其特征在于，所述安装孔垂直于所述安装块的与工件接触的表面。

4.根据权利要求1所述的安装块，其特征在于，所述安装孔位于所述安装块的与工件接触的表面的中心位置。

5.根据权利要求1所述的安装块，其特征在于，

所述通孔为两个，分别位于所述安装块的两个端侧。

6.根据权利要求5所述的安装块，其特征在于，所述安装块的一端包括凸出的插接头，另一端包括凹入的插接槽。

7.根据权利要求6所述的安装块，其特征在于，所述通孔与所述插接槽连通并穿过所述插接头。