CN113125025B - 一种真空热场测温铠装热电偶拆卸装置及测温方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及真空设备技术领域，具体是指一种真空热场测温铠装热电偶拆卸装置及测温方法，适用于各种真空测温场景。该装置包括炉体、螺丝、密封圈、铠装热电偶、支撑管、堵头和导管，炉体上焊接带螺纹的导管，支撑管、密封圈和堵头用螺丝固定在炉体上，使用时松开螺丝，取下堵头，插入铠装热电偶，将铠装热电偶热端送至测温点，拧上螺丝，即可固定铠装热电偶。热电偶冷端接补偿导线，多支热电偶的补偿导线连接至测温设备上，记录测温的数值。采用本发明的技术方案，炉体上开孔小，不影响真空炉抗压能力。操作人员在进行真空热场测温时，可以快速拆装铠装热电偶，节省操作时间，提高了操作效率，可以满足不同场景下的真空热场测温需求。
Description
技术领域
本发明涉及真空设备技术领域，具体是指一种真空热场测温铠装热电偶拆卸装置及测温方法，适用于各种真空测温场景。
背景技术
真空设备是热处理精密铸件时常用的设备，为了确定真空设备内部的温度，通常需要在炉体上安装相应的测温热电偶来进行。现有技术中，测温热电偶一般采用软偶或者复杂结构的法兰铠装热电偶通过法兰安装于炉体上，其中软偶不能在1000℃以上高温下使用，并且容易造成热电偶污染。而复杂结构的法兰铠装热电偶价格昂贵，操作复杂，铠装长度较长，不利于真空设备紧凑结构的使用；使用法兰的铠装热电偶不能调节热偶管在炉体内的位置；不使用热电偶检测时，法兰安装复杂，且法兰处厚度较薄，紧固困难，会降低炉体抗压能力。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种真空热场测温铠装热电偶拆卸装置及测温方法，该装置可以在真空热场中进行温度场测定，其操作简单方便，不限制测温热电偶数量，不改变炉体本身抗压能力。
本发明通过以下技术方案得以实现：
一种真空热场测温铠装热电偶拆卸装置，包括炉体、螺丝、密封圈、铠装热电偶、支撑管、堵头和导管，具体结构如下：
炉体的侧面通道处穿设并焊接带有外螺纹的导管，导管的内壁一端开设环形槽，环形槽内设置密封圈，螺丝为柱形凹槽结构，其底面开设中心孔，其内壁的柱形面开设与导管外螺纹相对应并匹配的内螺纹；
在检测真空热场温度时，支撑管一端的支撑管法兰伸至环形槽内，支撑管的另一端穿过螺丝的中心孔，支撑管法兰的内端面与螺丝的底面内壁相对应，螺丝与导管通过螺纹连接，螺丝底面通过支撑管法兰带动支撑管，使支撑管法兰的外端面与密封圈之间形成紧密接触密封，铠装热电偶的一端依次穿过支撑管、导管伸至炉体内腔中，铠装热电偶的另一端通过补偿导线连接至测温设备，记录下测温时真空热场的温度变化；
在未检测真空热场温度时，拆下铠装热电偶，使用堵头将炉体侧面通道处导管堵死，防止产生漏气；堵头为阶梯形圆柱体结构，该结构中直径较大的圆柱与环形槽相对应并匹配，该结构中直径较小的圆柱与导管内壁相对应并匹配；支撑管一端的支撑管法兰外端面与堵头直径较大的圆柱外端面相对应，支撑管的另一端穿过螺丝的中心孔，支撑管法兰的内端面与螺丝的底面内壁相对应，螺丝与导管通过螺纹连接，螺丝底面通过支撑管法兰带动支撑管，使支撑管法兰的外端面与堵头直径较大的圆柱外端面紧密接触，使堵头与密封圈之间形成紧密接触密封。
一种真空热场测温铠装热电偶的测温方法，该方法包括如下步骤：
(1)将铠装热电偶用酒精擦拭干净；
(2)将螺丝套上铠装热电偶；
(3)将支撑管用酒精擦拭干净，并将支撑管套上铠装热电偶，支撑管一端的支撑管法兰靠近铠装热电偶热端；
(4)将密封圈用酒精擦拭干净，并将密封圈套上铠装热电偶，并紧靠支撑管法兰的外端面；
(5)将炉体侧面导管一端的环形槽用酒精擦拭干净；
(6)将安装有螺丝、支撑管和密封圈的铠装热电偶插入炉体，铠装热电偶热端达到测温位置后，将密封圈和支撑管挪至导管一端的环形槽位置，并将螺丝拧紧，固定铠装热电偶；
(7)根据测温点位置和数量的需要，重复步骤(1)～(6)，安装所需数量的铠装热电偶，并分别将铠装热电偶冷端通过补偿导线连接至测温设备；
(8)记录不同位置对应的铠装热电偶与测温设备对应的编号；
(9)对真空热场设备进行抽真空和升温，温度达到测量温度时，根据测温设备显示的温度，对不满足温度范围要求的相应位置进行温度调节，最终使每个测温点的温度都满足温度范围的要求；
(10)测温完毕后，拧开螺丝，取下铠装热电偶，并将密封圈、支撑管和螺丝依次取下；
(11)将堵头套上密封圈，用螺丝将支撑管和堵头固定于炉体，拧紧。
所述的真空热场测温铠装热电偶的测温方法，铠装热电偶选用刚玉材质或者耐高温的金属材质，以便在高温情况下使用。
所述的真空热场测温铠装热电偶的测温方法，根据测量需求调整铠装热电偶热端在炉体内的位置，确认位置准确后再拧紧螺丝，对铠装热电偶进行固定。
所述的真空热场测温铠装热电偶的测温方法，测温设备为无纸记录仪、电位差计或热电偶温度计。
本发明的设计思想是：
采用本发明的技术方案，炉体上开孔小，不影响真空炉抗压能力。操作人员在进行真空热场测温时，可以快速拆装铠装热电偶，节省了操作时间，提高了操作效率。可以使用一般的铠装热电偶，进行高于1000℃以上的高温温度测量，不需要对铠装热电偶进行改造。每只热电偶单独安装，不受其他热电偶影响，对热电偶数量没有限制，可以满足不同场景下的真空热场测温需求。
本发明的优点及有益效果在于：
1、采用本发明的技术方案，可以将普通的铠装热电偶在真空热场设备上进行拆卸，不需要改装热电偶，不需要拆卸法兰，满足真空热场高温测温需求。
2、本发明的技术方案不限制测温点数量，不限制测温点位置，不限制真空设备外形，可根据真空设备测温需要，根据现有的铠装热电偶直径在炉体上不同位置进行改装，使用灵活方便，满足各种真空设备的测温需求。
3、本发明的铠装热电偶铠装是在炉体外面，热电偶有损害时，可以不用拆卸电偶管更换热电偶。
4、在不需要测温时，可取下铠装热电偶，使用堵头进行密封，既可以保护铠装热电偶，又不改变炉体的密封性和抗压能力。
附图说明
图1是一种真空热场测温铠装热电偶拆卸装置测温时的结构示意图。
图2是一种真空热场测温铠装热电偶拆卸装置未测温时的结构示意图。
图中，1炉体，2螺丝，3密封圈，4铠装热电偶，5支撑管，51支撑管法兰，6堵头，7导管，71环形槽。
具体实施方式
为了使本发明描述的技术方案更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细说明，此处所要求保护的范围并不局限于所述。
如图1-图2所示，本发明真空热场测温铠装热电偶拆卸装置，包括炉体1、螺丝2、密封圈3、铠装热电偶4、支撑管5、堵头6和导管7，具体结构如下：
炉体1的侧面通道处穿设并焊接带有外螺纹的导管7，导管7的内壁一端开设环形槽71，环形槽71内设置密封圈3，螺丝2为柱形凹槽结构，其底面开设中心孔，其内壁的柱形面开设与导管7外螺纹相对应并匹配的内螺纹；
在检测真空热场温度时，支撑管5一端的支撑管法兰51伸至环形槽71内，支撑管5的另一端穿过螺丝2的中心孔，支撑管法兰51的内端面与螺丝2的底面内壁相对应，螺丝2与导管7通过螺纹连接，螺丝2底面通过支撑管法兰51带动支撑管5，使支撑管法兰51的外端面与密封圈3之间形成紧密接触密封，铠装热电偶4的一端(热端)依次穿过支撑管5、导管7伸至炉体1内腔中，铠装热电偶4的另一端(冷端)通过补偿导线连接至测温设备，记录下测温时真空热场的温度变化。
在未检测真空热场温度时，拆下铠装热电偶4，使用堵头6将炉体1侧面通道处导管7堵死，防止产生漏气。堵头6为阶梯形圆柱体结构，该结构中直径较大的圆柱与环形槽71相对应并匹配，该结构中直径较小的圆柱与导管7内壁相对应并匹配；支撑管5一端的支撑管法兰51外端面与堵头6直径较大的圆柱外端面相对应，支撑管5的另一端穿过螺丝2的中心孔，支撑管法兰51的内端面与螺丝2的底面内壁相对应，螺丝2与导管7通过螺纹连接，螺丝2底面通过支撑管法兰51带动支撑管5，使支撑管法兰51的外端面与堵头6直径较大的圆柱外端面紧密接触，使堵头6与密封圈3之间形成紧密接触密封。使用时，松开螺丝2，取下堵头6，插入铠装热电偶4，将铠装热电偶4的热端送至测温点，拧上螺丝2，即可固定铠装热电偶4。铠装热电偶4的冷端接补偿导线，多支铠装热电偶4的补偿导线连接至测温设备上，记录测温的数值。其中，测温设备采用无纸记录仪、电位差计或热电偶温度计。
如图1所示，本发明还提出一种可适用于不限制测温点数量，不限制测温点位置，不限制真空设备外形，可适用高温温度测量的真空热场测温方法，该方法包括：
(1)将铠装热电偶4用酒精擦拭干净；
(2)将螺丝2套上铠装热电偶4；
(3)将支撑管5用酒精擦拭干净，并将支撑管5套上铠装热电偶4，支撑管5一端的支撑管法兰51靠近铠装热电偶4热端；
(4)将密封圈3用酒精擦拭干净，并将密封圈3套上铠装热电偶4，并紧靠支撑管法兰51的外端面；
(5)将炉体1侧面导管7一端的环形槽71用酒精擦拭干净；
(6)将安装有螺丝2、支撑管5和密封圈3的铠装热电偶4插入炉体1，铠装热电偶4热端达到测温位置后，将密封圈3和支撑管5挪至导管7一端的环形槽71位置，并将螺丝2拧紧，固定铠装热电偶4；
(7)根据测温点位置和数量的需要，重复步骤(1)～(6)，安装所需数量的铠装热电偶4，并分别将铠装热电偶4冷端通过补偿导线连接至测温设备；
(8)记录不同位置对应的铠装热电偶4与测温设备对应的编号；
(9)对真空热场设备进行抽真空和升温，温度达到测量温度时，根据测温设备显示的温度，对不满足温度范围要求的相应位置进行温度调节，最终使每个测温点的温度都满足温度范围的要求；
(10)测温完毕后，拧开螺丝2，取下铠装热电偶4，并将密封圈3、支撑管5和螺丝2依次取下；
(11)将堵头6套上密封圈3，用螺丝2将支撑管5和堵头6固定于炉体1，拧紧。
采用本发明的技术方案，使操作人员在对真空热场设备进行测温时，拆装铠装热电偶方便快捷，能够简单完成操作，不需要改造铠装热电偶，安装方便灵活，使用不限制测温点数量，不限制测温点位置，不限制真空设备外形，可根据真空设备测温需要，根据现有的铠装热电偶直径在炉体上不同位置进行改装，为提升热处理工艺质量奠定了基础。在不需要测温时，可取下铠装热电偶，使用堵头进行密封，既可以保护铠装热电偶，又不改变炉体的密封性和抗压能力。
Claims (5)
1.一种真空热场测温铠装热电偶拆卸装置，其特征在于，包括炉体、螺丝、密封圈、铠装热电偶、支撑管、堵头和导管，具体结构如下：
炉体的侧面通道处穿设并焊接带有外螺纹的导管，导管的内壁一端开设环形槽，环形槽内设置密封圈，螺丝为柱形凹槽结构，其底面开设中心孔，其内壁的柱形面开设与导管外螺纹相对应并匹配的内螺纹；
在检测真空热场温度时，支撑管一端的支撑管法兰伸至环形槽内，支撑管的另一端穿过螺丝的中心孔，支撑管法兰的内端面与螺丝的底面内壁相对应，螺丝与导管通过螺纹连接，螺丝底面通过支撑管法兰带动支撑管，使支撑管法兰的外端面与密封圈之间形成紧密接触密封，铠装热电偶的一端依次穿过支撑管、导管伸至炉体内腔中，铠装热电偶的另一端通过补偿导线连接至测温设备，记录下测温时真空热场的温度变化；
在未检测真空热场温度时，拆下铠装热电偶，使用堵头将炉体侧面通道处导管堵死，防止产生漏气；堵头为阶梯形圆柱体结构，该结构中直径较大的圆柱与环形槽相对应并匹配，该结构中直径较小的圆柱与导管内壁相对应并匹配；支撑管一端的支撑管法兰外端面与堵头直径较大的圆柱外端面相对应，支撑管的另一端穿过螺丝的中心孔，支撑管法兰的内端面与螺丝的底面内壁相对应，螺丝与导管通过螺纹连接，螺丝底面通过支撑管法兰带动支撑管，使支撑管法兰的外端面与堵头直径较大的圆柱外端面紧密接触，使堵头与密封圈之间形成紧密接触密封。
2.一种使用权利要求1所述拆卸装置的真空热场测温铠装热电偶的测温方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)将铠装热电偶用酒精擦拭干净；
(2)将螺丝套上铠装热电偶；
(3)将支撑管用酒精擦拭干净，并将支撑管套上铠装热电偶，支撑管一端的支撑管法兰靠近铠装热电偶热端；
(4)将密封圈用酒精擦拭干净，并将密封圈套上铠装热电偶，并紧靠支撑管法兰的外端面；
(5)将炉体侧面导管一端的环形槽用酒精擦拭干净；
(6)将安装有螺丝、支撑管和密封圈的铠装热电偶插入炉体，铠装热电偶热端达到测温位置后，将密封圈和支撑管挪至导管一端的环形槽位置，并将螺丝拧紧，固定铠装热电偶；
(7)根据测温点位置和数量的需要，重复步骤(1)～(6)，安装所需数量的铠装热电偶，并分别将铠装热电偶冷端通过补偿导线连接至测温设备；
(8)记录不同位置对应的铠装热电偶与测温设备对应的编号；
(9)对真空热场设备进行抽真空和升温，温度达到测量温度时，根据测温设备显示的温度，对不满足温度范围要求的相应位置进行温度调节，最终使每个测温点的温度都满足温度范围的要求；
(10)测温完毕后，拧开螺丝，取下铠装热电偶，并将密封圈、支撑管和螺丝依次取下；
(11)将堵头套上密封圈，用螺丝将支撑管和堵头固定于炉体，拧紧。
3.根据权利要求2所述的真空热场测温铠装热电偶的测温方法，其特征在于，铠装热电偶选用刚玉材质或者耐高温的金属材质，以便在高温情况下使用。
4.根据权利要求2所述的真空热场测温铠装热电偶的测温方法，其特征在于，根据测量需求调整铠装热电偶热端在炉体内的位置，确认位置准确后再拧紧螺丝，对铠装热电偶进行固定。
5.根据权利要求2所述的真空热场测温铠装热电偶的测温方法，其特征在于，测温设备为无纸记录仪、电位差计或热电偶温度计。
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