CN113804320B - 一种高温高压露端式热电偶的引线密封装置 - Google Patents

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Abstract

一种高温高压露端式热电偶的引线密封装置，包括热电偶探头，热电偶探头的尾端向内开设有盲孔，盲孔中装配有多回路密封结构，热电偶探头的尾端与外套筒相接，外套筒以及热电偶探头内部开设有相互连通的灌胶孔，所述的灌胶孔经过多回路密封结构，偶丝封装在灌胶孔中；外套筒与热电偶探头之间连接有用于将二者锁合固定的防旋转件；所述外套筒上套装有用于将外套筒与热电偶探头压紧固定的热电偶接头；热电偶探头插入容器进行探测，热电偶探头与容器的安装面之间设置有密封圈。本发明能够解决露端式热电偶接头高压时气体易泄漏到外界以及偶丝在高压下易旋转断裂的高压密封技术问题，其结构简单，承压能力大，密封性能好，可以保证偶丝不会旋转断裂。

Description

一种高温高压露端式热电偶的引线密封装置
技术领域
本发明属于热电偶引线密封领域，具体涉及一种高温高压露端式热电偶的引线密封装置。
背景技术
在测量高温高压容器的实验中，为了测量极短时间内的容器温度变化，必须采用可以快速响应的露端式热电偶。为了保证热电偶引线出口处的高压密封，防止容器内的高压气体经由引线管导出到外界，热电偶必须要有可靠的密封装置。
现有的热电偶密封装置大都包括引线管，引线管内直接采用填充材料来密封热电偶引线，通过压紧螺帽来压制填充材料。当压紧螺帽旋紧时，引线管内的填充材料会随着压紧螺帽一起旋转，易造成偶丝的旋转甚至变形。当压力高时，由于露端式热电偶的本身结构，往往会造成密封胶从接头孔内溢出，甚至出现偶丝断裂的现象，发生气体渗漏。市面上还有一些高压热电偶通过双互管结构来解决高压问题，在实现密封的基础上结构复杂，不便于加工。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中露端式热电偶接头在高压条件下气体易泄漏到外界以及偶丝在高压条件下易旋转断裂的问题，提供一种高温高压露端式热电偶的引线密封装置，结构简单，承压能力大，密封性能好，保证偶丝不旋转断裂，同时安装方便，体积较小。
为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：
一种高温高压露端式热电偶的引线密封装置，包括热电偶探头，热电偶探头的尾端向内开设有盲孔，盲孔中装配有多回路密封结构，热电偶探头的尾端与外套筒相接，外套筒以及热电偶探头内部开设有相互连通的灌胶孔所述的灌胶孔经过多回路密封结构，偶丝封装在灌胶孔中；外套筒与热电偶探头之间连接有用于将二者锁合固定的防旋转件；所述的外套筒上套装有用于将外套筒与热电偶探头压紧固定的热电偶接头；所述的热电偶探头插入容器进行探测，所述热电偶探头与容器的安装面之间设置有密封圈。
作为一种优选方案，所述外套筒与热电偶探头相接的面向外设置有凸缘台阶，热电偶探头的端面上开设有三个以上均匀布置的圆槽，凸缘台阶上对应圆槽位置开设有相配合的圆孔，所述的防旋转件采用圆柱销，通过圆柱销过所述圆孔和圆槽进行锁合固定。
作为一种优选方案，所述的圆柱销装配到位后，圆柱销的头部不高于凸缘台阶的上表面。
作为一种优选方案，所述的圆柱销与外套筒凸缘台阶圆孔以及热电偶探头的圆槽之间为过盈配合。
作为一种优选方案，所述热电偶探头的尾部外壁向外设置凸伸部，热电偶探头与容器安装时，将凸伸部压在容器的安装面上，所述凸伸部的底面开有用于安装密封圈的凹槽。
作为一种优选方案，多回路密封结构采用梳齿交错密封结构，梳齿交错密封结构包括沿偶丝走向交错设置在两侧基体上的若干个齿形凸起，灌胶孔经过梳齿交错密封结构的通道。
作为一种优选方案，多回路密封结构采用垫片组合形成，每一组垫片组合共有两片垫片，其中一片垫片为反C型结构，另一片垫片为工字形结构，采用偏心孔相反的位置安装垫片，反C型垫片在前，工字型垫片在后；灌胶孔经过垫片与垫片间形成的间隙；根据压力需求成组增加垫片数量。
作为一种优选方案，所述的热电偶探头加工成C型，用于减少高压气流对偶丝所在灌胶孔的直接冲击。
作为一种优选方案，热电偶接头与热电偶探头的壁面之间采用螺纹连接，热电偶接头与容器的安装孔之间也采用螺纹连接，两处螺纹均为密封螺纹，且两处螺纹的旋向相同。
上述本发明高温高压露端式热电偶的引线密封装置的工作原理及操作过程如下：
使用前，首先将偶丝穿过热电偶探头，在热电偶探头的盲孔内装入多回路密封结构，再在其上安装外套筒，由灌胶孔填入密封胶填充间隙。外套筒与热电偶探头间插入圆柱销固定，热电偶接头通过螺纹与外套筒配合并压紧外套筒，待24小时常温固化后使用。使用时，先将密封圈填入热电偶探头的凸伸部凹槽内，然后将热电偶探头通过螺纹连接装在容器的测量焊段内。此时，热电偶探头的探头端处于容器内，通过多回路密封结构的密封作用起到阻碍气体流动，减小高压对密封胶及偶丝的冲击，实现热电偶探头的高压密封。
相较于现有技术，本发明至少具有如下的有益效果：
通过多回路密封结构可以阻碍气流在探头孔内的流动，有效防止高压气流通过探头内通孔的泄漏，同时减小高压气体对密封胶及偶丝的冲击，保证测试寿命。通过将外套管与探头锁合固定，可以防止外套管跟随旋转件旋转，从而避免外套管内的热电偶引线随之旋转变形甚至被拧断，保证测试精度。而且这种防旋转件结构简单，便于加工制造，组装方便。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本发明实施例的一部分附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例采用梳齿交错密封结构的示意图；
图2是本发明实施例采用垫片组合密封结构的示意图；
图3是本发明实施例中组装式垫片的结构示意图；
图4是本发明实施例中的反C型垫片的结构示意图；
图5是本发明实施例中的工字型垫片的结构示意图；
附图中：1-热电偶探头；2-多回路密封结构；21-梳齿交错密封结构；22-垫片组合密封结构；221-反C型垫片；222-工字型垫片；3-外套筒；31-灌胶孔；4-圆柱销；5-热电偶接头；6-密封圈；7-偶丝；8-容器。
具体实施方式
图1、图2所示的是本发明在不同的多回路密封结构下的具体实施例。
本发明提出的一种高温高压露端式热电偶的引线密封装置，包括热电偶探头1、多回路密封结构2、外套筒3、圆柱销4以及热电偶接头5。
具体的，在实施例当中，热电偶探头1的两端均加工有外密封螺纹，外端面开有沿圆周均匀分布的圆槽，与外套筒3上的圆孔相对应。插入圆柱销4后，即可实现外套管3与热电偶接头5的锁合固定。圆柱销4高度小于热电偶探头1的圆槽深度与外套筒3的圆孔深度之和，以此保证后续热电偶接头5可以通过热电偶探头1的螺纹压紧外套筒3。圆柱销4与外套筒3的圆孔、热电偶探头1的圆槽之间是过盈配合的。
在实施例当中，热电偶探头1的尾部外壁向外设置凸伸部，热电偶探头1与容器8安装时，将凸伸部压在容器8的安装面上，凸伸部的底面开有用于安装密封圈6的凹槽。热电偶探头1的凸伸部径向长度大于热电偶接头5的径向长度，密封圈6为O型圈，起到密封的作用。热电偶接头5与热电偶探头1台阶面的配合为间隙配合。
在实施例当中，热电偶探头1的两端螺纹分别与热电偶接头5的内螺纹和容器8的测量孔焊段的内螺纹相连，热电偶探头1的两端螺纹旋向相同。
多回路密封结构2装配在热电偶探头1的盲孔内。梳齿密封结构21内部圆柱面加工有相错的齿形凸起，减小高压气流对偶丝的直接冲击。梳齿密封结构21由两个半圆体部件拼合而成，拼合面可加工成梳齿形，彼此咬合，增强耐压能力。热电偶偶丝7依次从探头细孔以及梳齿密封结构21通道中穿过，并穿过外套筒3的灌胶孔31，由灌胶孔31灌入密封胶。
参见图3、图4和图5，而在另一实施例中，垫片组合密封结构22的垫片上均开有偏心通孔。组合垫片中两片垫片的偏心通孔位置相差180度，阻碍高压气流溢出。组合垫片按照“先反C型垫片221，后工字形垫片222”的安装顺序填入接头1的内孔内。热电偶的偶丝7依次从组合垫片的偏心通孔中穿过，并穿过外套筒3的灌胶孔31。在反C型垫片221和热电偶探头1内孔端面的间隙，反C型垫片221、工字型垫片222间的间隙以及工字型垫片222外侧与外套筒3端面的间隙中填充密封胶层，加强密封。
工作过程中，热电偶探头1的探头端处于容器内，通过探头内的多回路密封结构2起到阻碍气体流动，减小高压对密封胶及偶丝7的冲击，实现热电偶探头的高压密封。
本发明旨在解决露端式热电偶接头高压时气体易泄漏到外界以及偶丝在高压下易旋转断裂的高压密封技术问题，所提出的这种高温高压露端式热电偶的引线密封装置，其结构简单，承压能力大，密封性能好，可以可靠保证偶丝不旋转断裂，同时安装方便，体积较小。
以上所述的仅仅为本发明较佳的具体实施案例，并不用于限制本发明的方案，对于本领域的技术人员来说，本发明还可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高温高压露端式热电偶的引线密封装置，其特征在于：包括热电偶探头(1)，热电偶探头(1)的尾端向内开设有盲孔，盲孔中装配有多回路密封结构(2)，热电偶探头(1)的尾端与外套筒(3)相接，外套筒(3)以及热电偶探头(1)内部开设有相互连通的灌胶孔(31)，所述的灌胶孔(31)经过多回路密封结构(2)，偶丝(7)封装在灌胶孔(31)中；外套筒(3)与热电偶探头(1)之间连接有用于将二者锁合固定的防旋转件；所述外套筒(3)上套装有用于将外套筒(3)与热电偶探头(1)压紧固定的热电偶接头(5)；热电偶探头(1)插入容器(8)进行探测，热电偶探头(1)与容器(8)的安装面之间设置有密封圈(6)；所述外套筒(3)与热电偶探头(1)相接的面向外设置有凸缘台阶，热电偶探头(1)的端面上开设有三个以上均匀布置的圆槽，凸缘台阶上对应圆槽位置开设有相配合的圆孔，所述的防旋转件采用圆柱销(4)，通过圆柱销(4)穿过所述圆孔和圆槽进行锁合固定；所述的圆柱销(4)与外套筒(3)凸缘台阶圆孔以及热电偶探头(1)的圆槽之间为过盈配合；所述的圆柱销(4)装配到位后，圆柱销(4)的头部不高于凸缘台阶的上表面；所述热电偶接头(5)与热电偶探头(1)的壁面之间采用螺纹连接，热电偶接头(5)与容器(8)的安装孔之间也采用螺纹连接，两处螺纹均为密封螺纹，且两处螺纹的旋向相同；
多回路密封结构(2)采用梳齿交错密封结构(21)，梳齿交错密封结构(21)包括沿偶丝(7)走向交错设置在两侧基体上的若干个齿形凸起，灌胶孔(31)经过梳齿交错密封结构(21)的通道；热电偶偶丝(7)依次从探头细孔以及梳齿密封结构(21)通道中穿过，并穿过外套筒(3)的灌胶孔(31)，由灌胶孔(31)灌入密封胶；
或者，多回路密封结构(2)采用垫片组合形成，每一组垫片组合共有两片垫片，其中一片垫片为反C型结构，另一片垫片为工字形结构，采用偏心孔相反的位置安装垫片，反C型垫片(221)在前，工字型垫片(222)在后；灌胶孔(31)经过垫片与垫片间形成的间隙；根据压力需求成组增加垫片数量；热电偶的偶丝(7)依次从组合垫片的偏心通孔中穿过，并穿过外套筒(3)的灌胶孔(31)，在反C型垫片(221)和热电偶探头(1)内孔端面的间隙，反C型垫片(221)、工字型垫片(222)间的间隙以及工字型垫片(222)外侧与外套筒(3)端面的间隙中填充密封胶层。
2.根据权利要求1所述高温高压露端式热电偶的引线密封装置，其特征在于：所述热电偶探头(1)的尾部外壁向外设置凸伸部，热电偶探头(1)与容器(8)安装时，将凸伸部压在容器(8)的安装面上，所述凸伸部的底面开有用于安装密封圈(6)的凹槽。
3.根据权利要求1所述高温高压露端式热电偶的引线密封装置，其特征在于：所述的热电偶探头(1)加工成C型，用于减少高压气流对偶丝(7)所在灌胶孔(31)的直接冲击。
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