CN112556869A - 弹顶贴壁式支撑卡座及利用这一卡座的热电偶 - Google Patents
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Abstract
本发明公开弹顶贴壁式支撑卡座及利用这一卡座的热电偶，包括测温端、贯穿体和支撑体，在测温端的测温孔中设置热电偶，在支撑体内设置弹簧，以将支撑部件与管道内壁贴合，利用管道和支撑部件之间的作用力将位于底端的测温端紧贴管道内壁。本发明的技术方案利用弹簧作用将热电偶测温点固定在贴壁的位置，并进行保护，从而实现热电偶测温点的贴壁式安装和使用。
Description
技术领域
本发明涉及热电偶技术领域，更加具体地说，涉及弹顶贴壁式支撑卡座及利用这一卡座的热电偶。
背景技术
热电偶是常用的温度测试仪器，往往用于各个需要进行温控的场合或者反应装置，如化学反应釜、烧结炉等。在这些使用装置或者场合中，都需要密切关注热电偶的测温点与被测物体或者位置的接触情况，既要保持两者的有效接触，又要防止外界的影响。同时热电偶是各类化工、核电等工程中常用的温度检测和控制单元，需要能够实际反应温度并及时予以反馈，更为重要的是，由于实际使用环境各异，就需要对热电偶进行各种适应性的改进，例如耐酸、耐碱的耐腐蚀要求，耐粉尘冲击的耐磨要求，以及各个特殊测温结构的位置要求等等。在实际使用工况中，存在一种长度很长的管式结构，需要在长度方向上设置多个热电偶测温点，且需要将热电偶的测温点紧贴金属管式结构的内壁进行测温。管式结构的长度已经给多个热电偶测温点的贴内壁安装带来很大的不变，而往往在这一管式结构的内壁上还存在焊接处理留下的焊缝，极易给热电偶测温点带来损害；同样的存在长距离热电偶套管的情况下，存在相同的安装问题。为解决这一问题，本申请人经过研发并申请了中国发明专利“基于双金属片的弹性安装支架及利用这一支架的热电偶”(申请号2019106481667)，旨在利用双金属片在不同温度下的形态变化，带动热电偶测温点在管道内进行运行，以达到紧贴管道内壁的目的，但这一设计需要根据环境使用温度进行双金属片的筛选和设计，缺乏一定的普适性；同时在安装和使用中，双金属片的变形给热电偶测温点带来损坏的风险。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种弹顶贴壁式支撑卡座及利用这一卡座的热电偶，旨在进行安装时，就利用弹簧作用将热电偶测温点固定在贴壁的位置，并进行保护，从而实现热电偶测温点的贴壁式安装和使用。
本发明的技术目的通过下述技术方案予以实现。
弹顶贴壁式支撑卡座，包括测温端、贯穿体和支撑体，测温端、贯穿体和支撑体由下向上依次固定设置。
测温端，包括保护套和设置在保护套中的测温孔，测温孔用于安装和容纳(铠装)热电偶(测温点)
贯穿体设置在测温端上部，包括贯穿体外壁和贯穿孔，具体来说，贯穿体外壁与测温端的保护套固定连接，贯穿孔整体穿过贯穿体外壁，自左到右，在贯穿体外壁中，贯穿孔为通孔，用于容纳连接前后多个弹顶贴壁式支撑卡座的贯穿连接部件
支撑体设置在贯穿体上部，包括支撑体外壳，弹簧和支撑部件，具体来说，支撑体外壳与贯穿体外壁固定连接，在支撑体外壳和贯穿体外壁的空间中设置弹簧，支撑体外壳的顶端设置开口，在弹簧、支撑体外壳及其开口之间设置支撑部件，支撑部件底部与弹簧相连，支撑部件顶端伸出支撑体外壳的出口。
支撑体的数量为至少一个，优选1—2个。
支撑部件选择与管道内壁进行点接触的支撑部件，降低两者之间的摩擦，如顶部半圆球和底部圆柱的支撑部件，或者圆球的支撑部件或者圆珠的支撑部件。
保护套整体为圆柱形，一端开口设置测温孔，选择在保护套的另一端设置保护端，即将保护套的另一端设计成圆台形状。
利用上述的弹顶贴壁式支撑卡座的热电偶，使用贯穿连接部件穿过固定片的中央贯穿孔和弹顶贴壁式支撑卡座的贯穿孔，以将多个弹顶贴壁式支撑卡座和固定片连接起来，在每个弹顶贴壁式支撑卡座的测温孔中设置热电偶，对于每个弹顶贴壁式支撑卡座来说，热电偶穿过固定片的安装孔并延伸到弹顶贴壁式支撑卡座的测温孔中，其余热电偶穿过固定片的侧贯穿孔或者固定片和管道内壁的间隙或者弹顶贴壁式支撑卡座和管道内壁的间隙，达到下一个弹顶贴壁式支撑卡座，直到最后一个弹顶贴壁式支撑卡座。
选择使用固定片进行多个弹顶贴壁式支撑卡座和铠装热电偶的安装配合。
固定片，包括固定片本体，侧贯穿孔，中央贯穿孔和安装孔，在固定片本体上设置侧贯穿孔，中央贯穿孔和安装孔，其中：
侧贯穿孔对称位于中轴线的两侧，用于热电偶穿过固定片并延伸到下一个固定片；
中央贯穿孔位于中轴线上，用于穿过贯穿连接部件，从而将前后多个弹顶贴壁式支撑卡座连接起来；
安装孔位于中轴线上且位于中央贯穿孔的下方，用于热电偶穿过固定片并延伸到与固定片配合的弹顶贴壁式支撑卡座的测温孔中。
固定片上的中央贯穿孔对应弹顶贴壁式支撑卡座的贯穿孔，固定片上的安装孔对应弹顶贴壁式支撑卡座的测温孔，在固定片的中轴线上，中央贯穿孔位于安装孔的上方。
贯穿连接部件为实心结构或者空心结构，在实际安装使用时，优选空心结构，以便于通过空心结构向安装管道中充气。
每个热电偶(即热电偶测温铠装丝)均通过线路与接线盒相连，以实现对管道内每个预定位置的温度的贴壁测量。
本发明公开弹顶贴壁式支撑卡座及利用这一卡座的热电偶，包括测温端、贯穿体和支撑体，在测温端的测温孔中设置热电偶，在支撑体内设置弹簧，以将支撑部件与管道内壁贴合，利用管道和支撑部件之间的作用力将位于底端的测温端紧贴管道内壁。本发明的技术方案利用弹簧作用将热电偶测温点固定在贴壁的位置，并进行保护，从而实现热电偶测温点的贴壁式安装和使用。
附图说明
图1是本发明中弹顶贴壁式支撑卡座的结构示意图(1)，其中1为测温端，1-1为保护套，1-2为测温孔，1-3为保护端，2为贯穿体，2-1为贯穿体外壁，2-2为贯穿孔，3为支撑体，3-1为支撑体外壳，3-2为弹簧，3-3为支撑部件。
图2是本发明中弹顶贴壁式支撑卡座的结构示意图(2)，其中1为测温端，2为贯穿体，3为支撑体，3-1为支撑体外壳，3-2为弹簧，3-3为支撑部件。
图3是本发明中固定片的结构示意图，其中4为固定片，4-1为固定片本体，4-2为侧贯穿孔，4-3为中央贯穿孔，4-4为安装孔。
图4是本发明中热电偶的结构示意图(1)，其中4为固定片，5为弹顶贴壁式支撑卡座，6为铠装热电偶，7为贯穿连接部件，8为安装法兰。
图5是本发明中热电偶的结构示意图(2)，其中4为固定片，4-2为侧贯穿孔，5为弹顶贴壁式支撑卡座，6-1为通过固定片侧贯穿孔的铠装热电偶，6-2为安装固定在测温孔中的铠装热电偶，7为贯穿连接部件。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
以附图1所示的结构对弹顶贴壁式支撑卡座的结构进行说明，包括测温端、贯穿体和支撑体，测温端、贯穿体和支撑体由下向上依次固定设置。
测温端，包括保护套和设置在保护套中的测温孔，测温孔用于安装和容纳(铠装)热电偶(测温点)
贯穿体设置在测温端上部，包括贯穿体外壁和贯穿孔，具体来说，贯穿体外壁与测温端的保护套固定连接，贯穿孔整体穿过贯穿体外壁，从图1中来看，自左到右，在贯穿体外壁中，贯穿孔为通孔，用于容纳连接前后多个弹顶贴壁式支撑卡座的贯穿连接部件
支撑体设置在贯穿体上部，包括支撑体外壳，弹簧和支撑部件，具体来说，支撑体外壳与贯穿体外壁固定连接，在支撑体外壳和贯穿体外壁的空间中设置弹簧，支撑体外壳的顶端设置开口，在弹簧、支撑体外壳及其开口之间设置支撑部件，支撑部件底部与弹簧相连，支撑部件顶端伸出支撑体外壳的出口。
根据管道外径和内径进行整个卡座的设计，再将整个弹顶贴壁式支撑卡座置于管道中，此时，支撑部件与管道内壁产生作用，通过弹簧和贯穿体传递给测温端，以使测温端紧贴管道内壁，带动设置在测温孔中的(铠装)热电偶测温点紧贴管道内壁，实现紧贴管道内壁的测温，支撑体的数量为至少一个，优选1—2个。
为方便在长管道中进行推/拉操作，以将热电偶测温点准备布置在管道内的预定位置，对于支撑部件，从图1和2来看，选择与管道内壁进行点接触的支撑部件，降低两者之间的摩擦，如图1中的顶部半圆球和底部圆柱的支撑部件，或者图2中的圆球或者圆珠；保护套整体为圆柱形，一端开口设置测温孔(测温孔并不贯穿整个保护套)，选择在保护套的另一端设置保护端，即将保护套的另一端设计成圆台形状。这样一来，在长管道中进行推/拉操作时，保护套前端的圆台形状的保护端不仅仅能够保护测温孔中的热电偶，同时能够减少与管道内壁的接触或者碰撞。
利用上述的弹顶贴壁式支撑卡座的热电偶，如附图4和5所示。使用贯穿连接部件将多个弹顶贴壁式支撑卡座连接起来，在每个弹顶贴壁式支撑卡座的测温孔中设置热电偶，选择使用如附图3所示的固定片进行多个弹顶贴壁式支撑卡座和铠装热电偶的安装配合。
固定片，包括固定片本体，侧贯穿孔，中央贯穿孔和安装孔，在固定片本体上设置侧贯穿孔，中央贯穿孔和安装孔，其中：
侧贯穿孔对称位于中轴线的两侧，用于热电偶穿过固定片并延伸到下一个固定片；
中央贯穿孔位于中轴线上，用于穿过贯穿连接部件，从而将前后多个弹顶贴壁式支撑卡座连接起来；
安装孔位于中轴线上且位于中央贯穿孔的下方，用于热电偶穿过固定片并延伸到与固定片配合的弹顶贴壁式支撑卡座的测温孔中。
固定片上的中央贯穿孔对应弹顶贴壁式支撑卡座的贯穿孔，固定片上的安装孔对应弹顶贴壁式支撑卡座的测温孔，在固定片的中轴线上，中央贯穿孔位于安装孔的上方。
对于每个弹顶贴壁式支撑卡座来说，铠装热电偶穿过固定片的安装孔并延伸到弹顶贴壁式支撑卡座的测温孔中，其余铠装热电偶穿过固定片的侧贯穿孔或者固定片和管道内壁的间隙或者弹顶贴壁式支撑卡座和管道内壁的间隙，达到下一个弹顶贴壁式支撑卡座，直到最后一个弹顶贴壁式支撑卡座。
贯穿连接部件为实心结构或者空心结构，在实际安装使用时，优选空心结构，以便于通过空心结构向安装管道中充气。
在本实施例中，多个铠装热电偶汇聚到安装法兰上，每个铠装热电偶(即热电偶测温铠装丝)均通过线路与接线盒相连，以实现对管道内每个预定位置的温度的贴壁测量。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
Claims (7)
1.弹顶贴壁式支撑卡座，其特征在于，包括测温端、贯穿体和支撑体，测温端、贯穿体和支撑体由下向上依次固定设置；
测温端，包括保护套和设置在保护套中的测温孔，测温孔用于安装和容纳热电偶
贯穿体设置在测温端上部，包括贯穿体外壁和贯穿孔，用于容纳连接前后多个弹顶贴壁式支撑卡座的贯穿连接部件
支撑体设置在贯穿体上部，包括支撑体外壳，弹簧和支撑部件，支撑体外壳与贯穿体外壁固定连接，在支撑体外壳和贯穿体外壁的空间中设置弹簧，支撑体外壳的顶端设置开口，在弹簧、支撑体外壳及其开口之间设置支撑部件，支撑部件底部与弹簧相连，支撑部件顶端伸出支撑体外壳的出口。
2.根据权利要求1所述的弹顶贴壁式支撑卡座，其特征在于，支撑体的数量为至少一个，优选1—2个。
3.根据权利要求1所述的弹顶贴壁式支撑卡座，其特征在于，支撑部件选择与管道内壁进行点接触的支撑部件，降低两者之间的摩擦，如顶部半圆球和底部圆柱的支撑部件，或者圆球的支撑部件或者圆珠的支撑部件。
4.根据权利要求1所述的弹顶贴壁式支撑卡座，其特征在于，保护套整体为圆柱形，一端开口设置测温孔，选择在保护套的另一端设置保护端，即将保护套的另一端设计成圆台形状。
5.利用如权利要求1—4之一所述的弹顶贴壁式支撑卡座的热电偶，其特征在于，使用贯穿连接部件穿过固定片的中央贯穿孔和弹顶贴壁式支撑卡座的贯穿孔，以将多个弹顶贴壁式支撑卡座和固定片连接起来，对于每个弹顶贴壁式支撑卡座来说，热电偶穿过固定片的安装孔并延伸到弹顶贴壁式支撑卡座的测温孔中，其余热电偶穿过固定片的侧贯穿孔或者固定片和管道内壁的间隙或者弹顶贴壁式支撑卡座和管道内壁的间隙，达到下一个弹顶贴壁式支撑卡座和固定片，直到最后一个弹顶贴壁式支撑卡座。
6.根据权利要求5所述的热电偶，其特征在于，每个热电偶均通过线路与接线盒相连。
7.根据权利要求5所述的热电偶，其特征在于，贯穿连接部件为实心结构或者空心结构。
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| CN202010762727.9A CN112556869A (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 弹顶贴壁式支撑卡座及利用这一卡座的热电偶 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN113465761A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-10-01 | 中国原子能科学研究院 | 管体内壁温度测量装置 |
| CN115417428A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-12-02 | 夏允涛 | 一种氨合成塔 |
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2020
- 2020-07-31 CN CN202010762727.9A patent/CN112556869A/zh active Pending
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