CN204944690U - 一种应用于煤矿火区炮孔快速测温的多点热电偶 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应用于煤矿火区炮孔快速测温的多点热电偶，包括多个测温芯体、多个电极保护管、多个过渡保护管和补偿电缆，所述测温芯体的数量与电极保护管、过渡保护管的数量相一致，每两个相邻的测温芯体之间具有一定的距离，且每个测温芯体内部设置有一根正极热电偶丝和一根负极热电偶丝，正极热电偶丝和负极热电偶丝的结合处为热端；所述电极保护管套设在测温芯体外部，该电极保护管与过渡保护管的一端密封连接，电极保护管内的测温芯体穿过过渡保护管延伸至补偿电缆内部，并与补偿电缆内部的一组线芯相连；所述过渡保护管的另一端与补偿电缆密封连接。本实用新型不仅可以在狭小空间移动快速测温，而且可以对炮孔整个深度范围同时测温。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种多点热电偶，尤其是一种应用于煤矿火区炮孔快速测温的多点热电偶，属于热电偶技术领域。
背景技术
目前，在中国宁夏等地，存在着大量的煤矿火区，火区炮孔在钻孔完成后需要多次进行测温。火区炮孔温度变化复杂，一方面炮孔底部不一定是温度最高未知，另一方面炮孔较深，内部温度变化梯度大，此外，炮孔直径小，孔壁粗糙，这些要求必须对炮孔内部间隔、多点测温，并需要限制测温仪器的直径和柔性。现在市面上的多点测温热电偶，首先是固定式测温，不能应用于炮孔位置每天变化的情况；其次，多点热电偶测温处比较集中，不满足炮孔整体长度范围测温要求；再次，热电偶测量孔内气体温度响应时间长，大量炮孔测温时耗时长；最后，多点热电偶补偿导线柔性差、直径大，难以携带和放置入炮孔中。因此，现在市面上的多点测温热电偶难以有效运用于火区炮孔的测温。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种应用于煤矿火区炮孔快速测温的多点热电偶，该热电偶结构简单、携带方便，不仅可以在狭小空间移动快速测温，而且可以对炮孔整个深度范围同时测温。
本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种应用于煤矿火区炮孔快速测温的多点热电偶，包括多个测温芯体、多个电极保护管、多个过渡保护管和补偿电缆，所述测温芯体的数量与电极保护管、过渡保护管的数量相一致，每两个相邻的测温芯体之间具有一定的距离，且每个测温芯体内部设置有一根正极热电偶丝和一根负极热电偶丝，所述正极热电偶丝和负极热电偶丝的结合处为热端；
对于每个测温芯体、每个电极保护管和每个过渡保护管，所述电极保护管套设在测温芯体外部，该电极保护管与过渡保护管的一端密封连接，电极保护管内的测温芯体穿过过渡保护管延伸至补偿电缆内部，并与补偿电缆内部的一组线芯相连；所述过渡保护管的另一端与补偿电缆密封连接。
作为一种优选方案，所述电极保护管采用热传导速率高的金属材料构成，所述热端外部的部分电极保护管具有孔隙或与热端接触。
作为一种优选方案，所述过渡保护管采用耐高温有机材料构成，其中心具有一圆形通孔，所述电极保护管插入该圆形通孔中，与过渡保护管的一端密封连接。
作为一种优选方案，所述补偿电缆包括多组线芯、外包层、绝缘层、护套层和涂料层，所述多组线芯、外包层、绝缘层、护套层和涂料层由内至外依次设置，所述多组线芯之间填充有第一绝缘材料，所述每个测温芯体与一组线芯相连。
作为一种优选方案，所述正极热电偶丝和负极热电偶丝之间填充有第二绝缘材料。
作为一种优选方案，所述第一绝缘材料和第二绝缘材料均为金属氧化物。
作为一种优选方案，所述每组线芯均采用金属材料构成。
作为一种优选方案，所述外包层采用有机合成材料构成。
作为一种优选方案，所述绝缘层采用纳米多孔纤维材料构成。
作为一种优选方案，所述护套层采用金属薄膜材料构成。
作为一种优选方案，所述多个测温芯体中，一般一个在补偿电缆底部，其余按照一定的长度规律间隔布置在补偿电缆上。
本实用新型相对于现有技术具有如下的有益效果：
1、本实用新型设置有多个测温芯体，每两个相邻的测温芯体之间具有一定的距离，可较完整的测量整个炮孔段的温度。
2、本实用新型在正、负极热电偶丝之间，各组线芯之间填充有绝缘材料(优选采用金属氧化物)，可以减少外界电磁影响。
3、本实用新型的电极保护管可以保护测温芯体不受孔壁粗糙等外界环境影响，其热端的保护端具有孔隙，或与热端接触，增大了与空气的导热速率，从而加快了热端对温度的感触，缩小了响应时间。
4、本实用新型的过渡保护管与电极保护管、补偿电缆密封连接，其结构和材质可以减缓外界热量通过保护管进入补偿电缆内部。
5、本实用新型的补偿电缆结构和材料具有柔性、耐高温、直径小、可移动的特点，使得多点热电偶可方便携带和快速放入炮孔中。
6、本实用新型可在高温炮孔中多点、快速、方便测温，满足了煤矿火区炮孔测温对多点热电偶的要求。
附图说明
图1为本实用新型的多点热电偶结构示意图。
图2为图1中A-A向放大图。
图3为图2中B-B向放大图。
其中，1-测温芯体，2-电极保护管，3-过渡保护管，4-补偿电缆，5-线芯，6-外包层，7-绝缘层，8-护套层，9-涂料层，10-第一绝缘材料，11-正极导电线芯，12-负极导电线芯，13-正极热电偶丝，14-负极热电偶丝，15-第二绝缘材料。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1：
如图1～图3所示，本实施例的多点热电偶包括三个测温芯体1、三个电极保护管2、三个过渡保护管3和补偿电缆4；所述补偿电缆4包括三组线芯5、外包层6、绝缘层7、护套层8和涂料层9，所述三组线芯5、外包层6、绝缘层7、护套层8和涂料层9由内至外依次设置，所述三组线芯5之间填充有第一绝缘材料10，且每组线芯5由正极导电线芯11和负极导电线芯12组成。
对于每个测温芯体1、每个电极保护管2和每个过渡保护管3，测温芯体1内部设置有一根正极热电偶丝13和一根负极热电偶丝14，所述正极热电偶丝13和负极热电偶丝14构成一组热电偶丝，它们的结合处为热端(即测量端)，且它们之间填充有第二绝缘材料15；所述电极保护管2套设在测温芯体1外部，该电极保护管2与过渡保护管3的一端密封连接，电极保护管2内的测温芯体1穿过过渡保护管3延伸至补偿电缆4内部，并与补偿电缆4内部的一组线芯5相连；所述过渡保护管3的另一端与补偿电缆4密封连接，可见过渡保护管3为密闭结构，减缓了外界热量通过电极保护管2进入补偿电缆4内部。
从图1中电极保护管2的位置可以看到，所述三个测温芯体1中，其中一个在补偿电缆4底部，其余两个按照一定的长度规律间隔布置在补偿电缆4上，一个在补偿电缆4左侧，另一个在补偿电缆4右侧，实现了煤矿火区炮孔的整孔范围测温；而补偿电缆4左侧的测温芯体1所在位置高于补偿电缆4右侧的测温芯体1所在位置，补偿电缆4右侧的测温芯体1所在位置高于补偿电缆4底部的测温芯体1所在位置，可见每两个相邻的测温芯体1之间具有一定的距离，该距离一般为补偿电缆4长度的三分之一。
所述电极保护管2采用热传导速率高的金属材料构成，如铜等，具有光滑，强度大的特点，可以保护测温芯体1不受孔壁粗糙等外界环境影响，热端外部的部分电极保护管2具有孔隙或与热端接触，增大了与空气的导热速率，从而加快了热端对温度的感触，缩小了响应时间。
所述过渡保护管3采用耐高温有机材料构成，其中心具有一圆形通孔，所述电极保护管2插入该圆形通孔中，与过渡保护管3的一端密封连接。
所述过渡保护管3与补偿电缆4的连接处使用耐高温密封胶连接，保证了密封性。
所述正极热电偶丝13和负极热电偶丝14分别由导电性能优良、耐高温、强度大、直径较粗的金属线组成。
所述第一绝缘材料10和第二绝缘材料15均为金属氧化物，可以减少外界电磁影响。
所述每组线芯5均采用金属材料构成，其直径较细。
所述外包层6采用有机合成材料构成，具有耐热的特点。
所述绝缘层7采用纳米多孔纤维材料构成。
所述护套层8采用金属薄膜材料构成，具有强度大、光滑、耐高温等性质。
所述涂料层9具有抗高温、抗辐射、抗冲击、抗水等特点。
上述电极保护管2的厚度为2～20mm；过渡保护管3的厚度为1～10mm；每组线芯5的直径为0.4～10mm；正极热电偶丝13和负极热电偶丝14的直径均为0.2～5mm；外包层6的厚度为0.1～2mm；绝缘层7的厚度为1～20mm；护套层8的厚度为0.3～4mm；涂料层9的厚度为0.1～2mm。
综上所述，本实用新型可在高温炮孔中多点、快速、方便测温，满足了煤矿火区炮孔测温对多点热电偶的要求。
以上所述，仅为本实用新型较佳的实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，例如测温芯体、电极保护管、过渡保护管、线芯的数量可以根据实际需要作出变化，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型所公开的范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种应用于煤矿火区炮孔快速测温的多点热电偶，其特征在于：包括多个测温芯体、多个电极保护管、多个过渡保护管和补偿电缆，所述测温芯体的数量与电极保护管、过渡保护管的数量相一致，每两个相邻的测温芯体之间具有一定的距离，且每个测温芯体内部设置有一根正极热电偶丝和一根负极热电偶丝，所述正极热电偶丝和负极热电偶丝的结合处为热端；
对于每个测温芯体、每个电极保护管和每个过渡保护管，所述电极保护管套设在测温芯体外部，该电极保护管与过渡保护管的一端密封连接，电极保护管内的测温芯体穿过过渡保护管延伸至补偿电缆内部，并与补偿电缆内部的一组线芯相连；所述过渡保护管的另一端与补偿电缆密封连接。
2.根据权利要求1所述的一种应用于煤矿火区炮孔快速测温的多点热电偶，其特征在于：所述电极保护管采用热传导速率高的金属材料构成，所述热端外部的部分电极保护管具有孔隙或与热端接触。
3.根据权利要求1所述的一种应用于煤矿火区炮孔快速测温的多点热电偶，其特征在于：所述过渡保护管采用耐高温有机材料构成，其中心具有一圆形通孔，所述电极保护管插入该圆形通孔中，与过渡保护管的一端密封连接。
4.根据权利要求1所述的一种应用于煤矿火区炮孔快速测温的多点热电偶，其特征在于：所述补偿电缆包括多组线芯、外包层、绝缘层、护套层和涂料层，所述多组线芯、外包层、绝缘层、护套层和涂料层由内至外依次设置，所述多组线芯之间填充有第一绝缘材料，所述每个测温芯体与一组线芯相连。
5.根据权利要求4所述的一种应用于煤矿火区炮孔快速测温的多点热电偶，其特征在于：所述正极热电偶丝和负极热电偶丝之间填充有第二绝缘材料。
6.根据权利要求5所述的一种应用于煤矿火区炮孔快速测温的多点热电偶，其特征在于：所述第一绝缘材料和第二绝缘材料均为金属氧化物。
7.根据权利要求4所述的一种应用于煤矿火区炮孔快速测温的多点热电偶，其特征在于：所述每组线芯均采用金属材料构成。
8.根据权利要求4所述的一种应用于煤矿火区炮孔快速测温的多点热电偶，其特征在于：所述外包层采用有机合成材料构成。
9.根据权利要求4所述的一种应用于煤矿火区炮孔快速测温的多点热电偶，其特征在于：所述绝缘层采用纳米多孔纤维材料构成。
10.根据权利要求4所述的一种应用于煤矿火区炮孔快速测温的多点热电偶，其特征在于：所述护套层采用金属薄膜材料构成。
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