CN207036741U - 一种石油产品馏程温度传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种石油产品馏程温度传感器，包括从左至右同轴心依次设置的测温端、套管A、转接头、套管B；所述的测温端包括套管C和薄膜高温组件，套管C与套管A同轴相连，套管C内设置有薄膜高温组件，所述的薄膜高温组件包括固体氧化铝骨架，固体氧化铝骨架的外表面上真空蒸镀一铂合金薄层，在该铂合金薄层上通过激光微刻技术刻成电阻刻丝，在电阻刻丝外表面上刷镀一高温陶瓷绝缘材料层，在高温陶瓷绝缘材料层和套管C之间填充有导热树脂；所述的电阻刻丝通过引线依次穿过套管A、转接头和套管B。本实用新型的有益效果是：热传递阻力小、示值稳定、准确性高。

Description

一种石油产品馏程温度传感器

技术领域

本实用新型涉及石油技术领域，特别是一种石油产品馏程温度传感器。

背景技术

航空洗涤汽油、喷气燃料等石油产品的蒸发性能是液体燃料的重要特性之一，它对于油品的贮存、运输和使用均有重要影响。由于油品的蒸气压随汽化率不同而变化，在大气压一定情况下，油品沸点随汽化率增加而不断升高，因此航空洗涤汽油、喷气燃料等石油产品的沸点则以某一温度范围来表示，这一温度范围即馏程。

GB/T6536《石油产品常压蒸馏特性测定法》标准规定，温度测量装置可采用符合GB/T514《石油产品试验用玻璃液体温度计技术条件》和JJG130《工作用玻璃液体温度计》中GB-46和GB-47号玻璃温度计或被证实具有与玻璃温度计相同的温度滞后、露出液柱影响以及精度的温度测量系统，但仲裁试验必须选择玻璃温度计。其中GB-46号温度计为低温范围温度计，测温范围为-2℃～300℃，分度值为1℃，GB-47号温度计为高温范围温度计，测温范围为-2℃～400℃，分度值为1℃。馏程玻璃温度计在石油产品馏程测定中主要采用手工测定法测定，随着科学技术的发展，石油产品的性能测定朝着科学化、智能化和自动化发展，馏程玻璃温度计越来越不适合自动馏程测定仪。

根据馏程测定国家及行业标准的规定，测量石油产品馏程采用的水银玻璃温度计，其精度为±1℃。若采用电子感温传感器，则应考虑到显示仪表精度对系统误差的贡献，一般来说，在低温(0-400)℃范围内，铂热电阻的允许差值小，精度高，在精度测量中普遍采用，但是由于电阻体尺寸稍大，受热慢，加之电阻与感温体之间难以实现密切接触，留有空气隙，热响应时间难以达到像水银一样。本实用新型提出了一种石油产品馏程温度传感器，比较实用、完美和方便地解决了上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种热传递阻力小、示值稳定、准确性高的石油产品馏程温度传感器。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种石油产品馏程温度传感器，包括同轴心设置的测温端、套管A、转接头、套管B，所述的套管A的一段设置有测温端，套管A的另一端与转接头的一端相连，转接头的另一端与套管B的一端相连，套管B的另一端设置有补偿线；

所述的测温端包括套管C和薄膜高温组件，套管C与套管A同轴相连，套管C内设置有薄膜高温组件，所述的薄膜高温组件包括固体氧化铝骨架，固体氧化铝骨架的外表面上真空蒸镀一铂合金薄层，在该铂合金薄层上通过激光微刻技术刻成电阻刻丝，在电阻刻丝外表面上刷镀一高温陶瓷绝缘材料层，在高温陶瓷绝缘材料层和套管C之间填充有导热树脂；

所述的电阻刻丝通过引线依次穿过套管A、转接头和套管B，最终从套管B的端头穿出，在套管B的端头处设置有与引线相对应连接的补偿线。

所述的固体氧化铝骨架的直径为Ф2.1mm，其长度为4.5mm。

所述的引线与套管A、转接头和套管B之间填充有环氧树脂。

所述的转接头采用聚四氟乙烯。

所述的套管A、套管B和套管C均采用金属。

所述的套管A的外径为Ф6mm，套管B的外径为Ф8mm，套管C的外径为Φ3mm，且套管C的长度为4.5mm。

本实用新型具有以下优点：(1)稳定性好、测量数据可靠，测量值刻预先全范围检定、修正，其相比于传统的温度计，分辨力提高了一个数量级；(2)热传递阻力小，响应快，能快速地测出温度值。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为测温端和套管A连接的剖视图；

图中，1—测温端，2—套管A，3—转接头，4—套管B，5—补偿线，6—套管C，7—导热树脂，8—高温陶瓷绝缘材料层，9—薄膜高温组件，10—环氧树脂，11—引线，12—固体氧化铝骨架，13—电阻刻丝。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，本实用新型的保护范围不局限于以下所述：如图1和图2所示，一种石油产品馏程温度传感器，包括从左至右同轴心依次设置的测温端1、套管A2、转接头3、套管B4。所述的测温端1包括套管C6和薄膜高温组件9，套管C6与套管A2同轴相连，套管C6内设置有薄膜高温组件9。所述的薄膜高温组件9包括固体氧化铝骨架12，固体氧化铝骨架12的外表面上真空蒸镀一铂合金薄层，在该铂合金薄层上通过激光微刻技术刻成电阻刻丝13，在电阻刻丝13外表面上刷镀一高温陶瓷绝缘材料层8，在高温陶瓷绝缘材料层8和套管C6之间填充有导热树脂7；所述的电阻刻丝13通过引线11依次穿过套管A2、转接头3和套管B4，最终从套管B4的端头穿出，在套管B4的端头处设置有与引线11相对应连接的补偿线。补偿线连接到数显装置上。由于端部为密封设置，因此不易被氧化，使用寿命长。在测定时，相比于水银温度计的端部，本申请中的馏程温度传感器的端部与石油产品油气和液态接触状态应该完全一致，但本申请不改变被测定温场的分布特性(均匀性和波动度)。在动态测温过程中，本申请中的石油产品馏程温度传感器的热响应时间小于玻璃温度计的热效应时间，能更块测出热端部温度。但在精确度方面，石油产品馏程温度传感器与数显装置结合的使用，能够替代馏程玻璃温度计显示0～400℃范围的测量温度，相比于玻璃液体温度计的分辨力和准确度有较大提高和改善，进一步提高了试验精度和准确性，实现模拟显示到数字显示和记录的转变，其分辨率能够达到0.1℃。

优选地，所述的固体氧化铝骨架12的直径为Ф2.1mm，其长度为4.5mm。所述的套管A2的外径为Ф6mm，套管B4的外径为Ф8mm，套管C6的外径为Φ3mm，且套管C6的长度为4.5mm。固体氧化铝骨架12的直径和长度的数值设置是为了减小热传递阻力，从而使示值稳定。

本实施例中，所述的引线11与套管A2、转接头3和套管B4之间填充有环氧树脂10。所述的转接头3采用聚四氟乙烯。所述的套管A2、套管B4和套管C6均采用金属。

利用石油产品馏程温度传感器和玻璃温度计进行对比实验。

设置插入深度为130mm和77mm，每个插入深度均进行四层测试，热响应时间的结果如表2所示。从表2对比试验结果表明，石油产品馏程温度传感器的热响应时间小于玻璃温度计的热响应时间，表明了石油产品馏程温度传感器比玻璃温度计响应时间快。

表2热响应时间对比表

按GB/T6536标准中规定的甲苯和十六烷试剂进行50％馏程试验，试验结果如表2、表3。按GB/T6536标准规定采用煤油对石油产品馏程温度传感器与玻璃温度计滞后时间差异、石油产品馏程温度传感器模拟水银温度计露出液柱影响进行比较试验，试验结果见表4、表5。按GB/T6536标准规定采用煤油、汽油对石油产品馏程温度传感器测试的重复性和再现性进行试验，试验结果见表6、表7。表8是温度计与传感器测量结果扩展不确定度。

其中，表2为50％回收体积馏程的测定，表2表明石油产品馏程温度传感器50％馏出温度和玻璃温度计50％馏出温度均符合GB/T6536标准规定。

表3为甲苯连续10次50％馏程实验数据对比表，其中T高表示最高温度，T低表示最低温度，V高表示最大体积，V低表示最小体积，Sc为蒸馏过程中任意点斜率，表4表明油产品馏程温度传感器比玻璃温度计测温波动较小，重复性较好，稳定性好。

表4为石油产品馏程温度传感器与玻璃温度计滞后时间差异测定表，其中，T_初表示初馏点温度，T₁₀表示10％馏出温度，T₂₀表示20％馏出温度，T₃₀表示30％馏出温度，T₄₀表示40％馏出温度，T₆₀表示60％馏出温度，T₈₀表示80％馏出温度，T₉₀表示90％馏出温度，Sc为蒸馏过程中任意点斜率，从表4可以看出，使用玻璃温度计和石油产品馏程温度传感器测定得到的实验数据，任意点的数据差异应等于或小于该点的重复性，从而表明，采用煤油进行测试时，石油产品馏程温度传感器与玻璃温度计温度滞后时间差异满足标准的要求。

表5为石油产品馏程温度传感器模拟水银温度计露出液柱影响表，当使用无露出液柱误差的石油产品馏程温度传感器时，传感器的数据系统的输出值应能模拟水银玻璃温度计的测量值。使用GB-46比对时，采用公式计算的结果小于或等于GB-46和石油产品馏程温度传感器实际测量值，因此石油产品馏程温度传感器能模拟水银温度计露出液柱影响。

表6汽油重复性测试数据表(1组)，表7为煤油再现性测试数据表(手动)，从表6、表7可以看出，石油产品馏程温度传感器的重复性和再现性均符合GB/T6536标准的要求。

表8为测量结果扩展不确定度表。馏程测定仪分别由石油产品用玻璃液体温度计和石油产品馏程测温传感器测试系统显示馏程温度，对其分别进行测量不确定度评定。石油产品用玻璃温度计的扩展不确定度为4.0℃，石油产品馏程温度传感器测试系统的扩展不确定度为0.8℃，这说明石油产品馏程温度传感器温度测试系统的测量不确定度(测量值分散性)明显优于石油产品用玻璃液体温度计。

表2 50％回收体积馏程的测定

表3甲苯连续10次50％馏程实验数据

表4石油产品馏程温度传感器与玻璃温度计滞后时间差异测定表

表5石油产品馏程温度传感器模拟水银温度计露出液柱影响表

表6汽油馏程重复性测试数据表(1组)

表7煤油馏程再现性测试数据表(手动)

表8测量结果扩展不确定度表

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种石油产品馏程温度传感器，其特征在于：包括同轴心设置的测温端（1）、套管A（2）、转接头（3）、套管B（4），所述的套管A（2）的一段设置有测温端（1），套管A（2）的另一端与转接头（3）的一端相连，转接头（3）的另一端与套管B（4）的一端相连，套管B（4）的另一端设置有补偿线（5）；

所述的测温端（1）包括套管C（6）和薄膜高温组件（9），套管C（6）与套管A（2）同轴相连，套管C（6）内设置有薄膜高温组件（9），所述的薄膜高温组件（9）包括固体氧化铝骨架（12），固体氧化铝骨架（12）的外表面上真空蒸镀一铂合金薄层，在该铂合金薄层上通过激光微刻技术刻成电阻刻丝（13），在电阻刻丝（13）外表面上刷镀一高温陶瓷绝缘材料层（8），在高温陶瓷绝缘材料层（8）和套管C（6）之间填充有导热树脂（7）；

所述的电阻刻丝（13）通过引线（11）依次穿过套管A（2）、转接头（3）和套管B（4），最终从套管B（4）的端头穿出，在套管B（4）的端头处设置有与引线（11）相对应连接的补偿线。

2.根据权利要求1所述的一种石油产品馏程温度传感器，其特征在于：所述的固体氧化铝骨架（12）的直径为Ф2.1mm，其长度为4.5mm。

3.根据权利要求2所述的一种石油产品馏程温度传感器，其特征在于：所述的套管A（2）的外径为Ф6mm，套管B（4）的外径为Ф8mm，套管C（6）的外径为Φ3mm，且套管C（6）的长度为4.5mm。

4.根据权利要求1所述的一种石油产品馏程温度传感器，其特征在于：所述的引线（11）与套管A（2）、转接头（3）和套管B（4）之间填充有环氧树脂（10）。

5.根据权利要求4所述的一种石油产品馏程温度传感器，其特征在于：所述的转接头（3）采用聚四氟乙烯。

6.根据权利要求5所述的一种石油产品馏程温度传感器，其特征在于：所述的套管A（2）、套管B（4）和套管C（6）均采用金属。