CN117085614B - 一种高精度温压变送控制器 - Google Patents
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Abstract
一种高精度温压变送控制器，涉及仪表控制技术领域。包括温度传感机构、压力传感机构和控制器。本发明的有益效果是：感温管、安装帽和毛细物组成一个热管体系，利用热管的蒸发端和冷凝端的温度相同的原理，感温管伸入到反应釜内部将反应釜的实际温度通过热管传递给温度变送器，温度变送器传出的温度信号精度高，有利于提高温度调节精度，在反应釜完成反应后，拆卸法兰盖A，清洗感温管即可，清洗过程中不触碰温度变送器的探头，提高温度变送器的使用寿命；通过大活塞和小活塞的压力变换，提高了压力变送器感知的压力范围。
Description
技术领域
本发明涉及仪表控制技术领域，尤其涉及一种高精度温压变送控制器。
背景技术
反应釜是综合反应容器，根据反应条件对反应釜结构功能及配置附件的设计，从开始的进料-反应-出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的反应步骤，对反应过程中的温度、压力、力学控制（搅拌、鼓风等）、反应物/产物浓度等重要参数进行严格的调控，其结构一般由釜体、搅拌装置、加热/冷却装置、密封装置组成，其中，温度控制的通过温度变送器探知反应釜内的温度，通过控制器调节加热/冷却装置水泵的变频器来控制的，同时需要精确监测反应釜内的压力，目前温度变送器均安装在反应釜的罐壁上，由于反应釜内物料的反应温度传递到罐壁时存在一定的温度阶梯差，温度变送器不能感知反应釜内部的实际温度，降低了温度调节的精度，由于反应釜内的物料大多呈粘稠状液态介质，在每次反应物料过后斗需要对反应釜上的温度变送器和压力变送器进行清洗，长此以往降低了变送器探头的精度和使用寿命。
发明内容
为了解决现有反应釜温度调节精度低、变送器的探头精度低、使用寿命短的问题，本发明提供一种高精度温压变送控制器。
本发明提供的技术方案是：一种高精度温压变送控制器，包括温度传感机构、压力传感机构和控制器，温度传感机构包括感温管，感温管左侧封闭，感温管右侧通过螺纹密封连接安装帽，安装帽右侧开有沉孔，沉孔内通过管螺纹密封连接温度变送器，温度变送器的探头伸入到沉孔内，沉孔内的空间填充有导热膏，感温管和安装帽形成的封闭空间内壁上粘接一层毛细物，感温管和安装帽形成的封闭空间呈负压状态，感温管外侧焊接有法兰盖A，法兰盖A通过螺栓密封安装在反应釜的罐壁上，感温管左侧伸入到反应釜的中心位置；
压力传感机构包括缸套，缸套左侧焊接有法兰盖B，法兰盖B通过螺栓密封安装在反应釜的罐壁上，缸套内安装有大活塞和小活塞，大活塞和小活塞之间固定连接，大活塞位于小活塞左侧，大活塞和小活塞均通过密封圈间隙配合连接缸套，缸套在小活塞右侧安装有压力变送器，缸套在小活塞和压力变送器之间的位置上向上延伸出一个引出管A，缸套在小活塞和压力变送器之间的空间内填充有液压油，引出管A上安装有压力表A；
缸套在大活塞左侧安装有浮动活塞，浮动活塞和缸套之间通过密封圈间隙配合连接，缸套在浮动活塞左侧螺纹连接挡环，挡环的内孔小于浮动活塞的外径；
缸套在大活塞和浮动活塞之间的位置上向上延伸出一个引出管B，缸套在大活塞和浮动活塞之间的空间内填充有液压油，引出管B上安装有压力表B；
缸套外侧和法兰盖B的右端面焊接有夹套，夹套上部有加注管，加注管上塞有橡胶塞，夹套内填充有导热油；
温度变送器和压力变送器均有导线连接控制器，控制器内安装有PLC，PLC的模拟量输出端子有导线连接加热/冷却装置水泵的变频器。
法兰盖B的左侧端面上开有一个环槽，法兰盖B的右端面上加工有若干换热槽。
本发明的有益效果为：感温管、安装帽和毛细物组成一个热管体系，利用热管的蒸发端和冷凝端的温度相同的原理，感温管伸入到反应釜内部将反应釜的实际温度通过热管传递给温度变送器，温度变送器传出的温度信号精度高，有利于提高温度调节精度，在反应釜完成反应后，拆卸法兰盖A，清洗感温管即可，清洗过程中不触碰温度变送器的探头，提高温度变送器的使用寿命；
通过大活塞和小活塞的压力变换，提高了压力变送器感知的压力范围，也就是提高了压力监测精度，夹套将反应釜内的温度传递到缸套及内部，降低压力变送器所在环境与反应釜内的温度差，防止缸套内的液压油因温度所降低导致的压力降低，提高了压力监测的精度。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图。
图中：1-温度传感机构，2-压力传感机构，3-控制器，4-感温管，5-法兰盖A，6-安装帽，7-温度变送器，8-沉孔，9-毛细物，10-缸套，11-大活塞，12-小活塞，13-压力变送器，14-法兰盖B，15-挡环，16-引出管A，17-压力表A，18-夹套，19-加注管，20-橡胶塞，21-换热槽，22-环槽，23-浮动活塞，24-引出管B，25-压力表B。
具体实施方式
如图1所示，一种高精度温压变送控制器，包括温度传感机构1、压力传感机构2和控制器3，温度传感机构1包括感温管4，感温管4左侧封闭，感温管4右侧通过螺纹密封连接安装帽6，安装帽6右侧开有沉孔8，沉孔8内通过管螺纹密封连接温度变送器7，温度变送器7的探头伸入到沉孔8内，沉孔8内的空间填充有导热膏，感温管4和安装帽6形成的封闭空间内壁上粘接一层毛细物9，感温管4和安装帽6形成的封闭空间呈负压状态，感温管4外侧焊接有法兰盖A5，法兰盖A5通过螺栓密封安装在反应釜的罐壁上，感温管4左侧伸入到反应釜的中心位置；
感温管4、安装帽6和毛细物9组成一个热管体系，利用热管的蒸发端和冷凝端的温度相同的原理，感温管4伸入到反应釜内部将反应釜的实际温度通过热管传递给温度变送器7，温度变送器7传出的温度信号精度高，有利于提高温度调节精度，在反应釜完成反应后，拆卸法兰盖A5，清洗感温管4即可，清洗过程中不触碰温度变送器7的探头，提高温度变送器7的使用寿命；
压力传感机构2包括缸套10，缸套10左侧焊接有法兰盖B14，法兰盖B14通过螺栓密封安装在反应釜的罐壁上，缸套10内安装有大活塞11和小活塞12，大活塞11和小活塞12之间固定连接，大活塞11位于小活塞12左侧，大活塞11和小活塞12均通过密封圈间隙配合连接缸套10，缸套10在小活塞12右侧安装有压力变送器13，缸套10在小活塞12和压力变送器13之间的位置上向上延伸出一个引出管A16，缸套10在小活塞12和压力变送器13之间的空间内填充有液压油，引出管A16上安装有压力表A17；
缸套10在大活塞11左侧安装有浮动活塞23，浮动活塞23和缸套10之间通过密封圈间隙配合连接，缸套10在浮动活塞23左侧螺纹连接挡环15，挡环15的内孔小于浮动活塞23的外径；
缸套10在大活塞11和浮动活塞23之间的位置上向上延伸出一个引出管B24，缸套10在大活塞11和浮动活塞23之间的空间内填充有液压油，引出管B24上安装有压力表B25，通过在引出管A16和引出管B24内注入液压油，保持大活塞11左侧的压力为零、小活塞12右侧的压力为零，压力变送器13探知的即是反应釜内的真实压力，清洗时只需清洗浮动活塞23的外侧端面即可；
通过大活塞11将反应釜内的压力传递到小活塞12，根据下列公式
已知：S1=n·S2；
则P1·S2=F= P2·S1；
P2= P1·n
式中：S1大活塞11的截面积，S2小活塞12的截面积， P1为大活塞11的液体压力，P 2为小活塞12的液体压力，n为大于1的自然数，F为大活塞和小活塞所受的力；
即小活塞12所受的液体压力是大活塞11的n倍，通过大活塞11和小活塞12的压力变换，提高了压力变送器13感知的压力范围，也就是提高了压力监测精度。
缸套10外侧和法兰盖B14的右端面焊接有夹套18，夹套18上部有加注管19，加注管19上塞有橡胶塞20，夹套18内填充有导热油；
温度变送器7和压力变送器13均有导线连接控制器3，控制器3内安装有PLC，PLC的模拟量输出端子有导线连接加热/冷却装置水泵的变频器。
法兰盖B14的左侧端面上开有一个环槽22，法兰盖B14的右端面上加工有若干换热槽21，提高换热强度，夹套18将反应釜内的温度传递到缸套10及内部，降低压力变送器13所在环境与反应釜内的温度差，防止缸套10内的液压油因温度所降低导致的压力降低，提高了压力监测的精度。
Claims (1)
1.一种高精度温压变送控制器，包括温度传感机构(1)、压力传感机构(2)和控制器(3)，其特征在于：温度传感机构(1)包括感温管(4)，感温管(4)左侧封闭，感温管(4)右侧通过螺纹密封连接安装帽(6)，安装帽(6)右侧开有沉孔(8)，沉孔(8)内通过管螺纹密封连接温度变送器(7)，温度变送器(7)的探头伸入到沉孔(8)内，沉孔(8)内的空间填充有导热膏，感温管(4)和安装帽(6)形成的封闭空间内壁上粘接一层毛细物(9)，感温管(4)和安装帽(6)形成的封闭空间呈负压状态，感温管(4)外侧焊接有法兰盖A(5)，法兰盖A(5)通过螺栓密封安装在反应釜的罐壁上，感温管(4)左侧伸入到反应釜的中心位置；感温管(4)、安装帽(6)和毛细物(9)组成一个热管体系，利用热管的蒸发端和冷凝端的温度相同的原理，感温管(4)伸入到反应釜内部将反应釜的实际温度通过热管传递给温度变送器(7)，温度变送器(7)传出的温度信号精度高，有利于提高温度调节精度，在反应釜完成反应后，拆卸法兰盖A(5)，清洗感温管(4)即可，清洗过程中不触碰温度变送器(7)的探头，提高温度变送器(7)的使用寿命；
压力传感机构(2)包括缸套(10)，缸套(10)左侧焊接有法兰盖B(14)，法兰盖B(14)通过螺栓密封安装在反应釜的罐壁上，缸套(10)内安装有大活塞(11)和小活塞(12)，大活塞(11)和小活塞(12)之间固定连接，大活塞(11)位于小活塞(12)左侧，通过大活塞(11)和小活塞(12)的压力变换，提高了压力变送器(13)感知的压力范围，也就是提高了压力监测精度；大活塞(11)和小活塞(12)均通过密封圈间隙配合连接缸套(10)，缸套(10)在小活塞(12)右侧安装有压力变送器(13)，缸套(10)在小活塞(12)和压力变送器(13)之间的位置上向上延伸出一个引出管A(16)，缸套(10)在小活塞(12)和压力变送器(13)之间的空间内填充有液压油，引出管A(16)上安装有压力表A(17)；
缸套(10)在大活塞(11)左侧安装有浮动活塞(23)，浮动活塞(23)和缸套(10)之间通过密封圈间隙配合连接，缸套(10)在浮动活塞(23)左侧螺纹连接挡环(15)，挡环(15)的内孔小于浮动活塞(23)的外径；
缸套(10)在大活塞(11)和浮动活塞(23)之间的位置上向上延伸出一个引出管B(24)，缸套(10)在大活塞(11)和浮动活塞(23)之间的空间内填充有液压油，引出管B(24)上安装有压力表B(25)；通过在引出管A(16)和引出管B(24)内注入液压油，保持大活塞(11)左侧的压力为零、小活塞(12)右侧的压力为零，压力变送器(13)探知的即是反应釜内的真实压力，清洗时只需清洗浮动活塞(23)的外侧端面即可；
缸套(10)外侧和法兰盖B(14)的右端面焊接有夹套(18)，夹套(18)上部有加注管(19)，加注管(19)上塞有橡胶塞(20)，夹套(18)内填充有导热油；
温度变送器(7)和压力变送器(13)均有导线连接控制器(3)，控制器(3)内安装有PLC，PLC的模拟量输出端子有导线连接加热/冷却装置水泵的变频器；
法兰盖B(14)的左侧端面上开有一个环槽(22)，法兰盖B(14)的右端面上加工有若干换热槽(21)；换热槽(21)提高换热强度，夹套(18)将反应釜内的温度传递到缸套(10)及内部，降低压力变送器(13)所在环境与反应釜内的温度差，防止缸套(10)内的液压油因温度所降低导致的压力降低，提高了压力监测的精度。
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