CN211784016U - 一种超高温型压力变送器测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种超高温型压力变送器测量系统，包括：压力变送器、毛细管、测量单元；所述测量单元进一步包括：接口部件、温控部件、导压杆；温控部件包括温控器、伴热带、散热片；所述接口部件内置伴热带，外置散热片；所述接口部件的第一端通过毛细管连接压力变送器，其第二端通过安装法兰与装有待测介质的管道连接；所述温控器连接伴热带，并设置于所述接口部件的外部；导压杆的第一端与所述毛细管的第二端均设置于接口部件内部，且相互连接；导压杆的第二端自所述接口部件的第二端穿入所述装有待测介质的管道；毛细管的第一端自接口部件的第一端穿出，并与压力变送器连接。本实用新型可实现超高温下的压力传导、装配简单、测量性能好、容易维护。

Description

一种超高温型压力变送器测量系统

技术领域

本实用新型涉及变送器测量技术，具体涉及一种超高温型压力变送器测量系统。

背景技术

对于光热型太阳能发电设备，测量介质是熔盐，常态工作温度高达580℃，压力大于1MPa。属于超高温生产环境，其一般所用的压力变送器为特种装置即超高温型的压力变送器。

该特种装置与常规的高温型(小于350℃)压力变送器相比，超高温型的压力变送器的设计难点是导压和降温。目前，市面上还没有成熟稳定的测量方案，而可参考的方法，是使用超高温导热油作为导压油使用，或者是使用液态金属，如钾钠合金。

这两种导压方式都有严重的弊端。高温导热油不是惰性油体，常温下是固态，所以在常温下没有测量能力，且高温测量状态下的压损很大，性能较差只是勉强可用。而钾钠合金是危险易爆的液态金属，生产和维护都极为困难，实际上不可能在生产中使用。无论哪种导压方式，都需要确保变送器的工作温度在安全范围内。如果测量部件的热阻达不到散热要求，就需要在高低温转换的接口处增加控温装置，严格控制温度。

另外，光热系统中熔盐有两种典型态，上述的580℃是其工作态，非工作时需要将温度降至350℃的保温态。两种状态下都需要测定管道压力。即使选用特种导压油，也做不到两种状态下都能准确测量压力。一种补救方法，是使用DCS系统给管道的压力-温度做二次补偿，使其勉强可用。

简单总结，现有的关键技术缺陷，是难以实现超高温下的压力传导。可行技术是使用特种导压油，缺点是变送器的生产困难，测量性能差，而且不容易维护。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种超高温型压力变送器测量系统。本实用新型的技术方案如下：

一种超高温型压力变送器测量系统，包括：压力变送器、毛细管、测量单元；所述测量单元进一步包括：接口部件、温控部件、导压杆；

所述温控部件包括温控器、伴热带、散热片；

所述接口部件内置伴热带，外置散热片；所述接口部件的第一端通过毛细管连接压力变送器，其第二端通过安装法兰与装有待测介质的管道连接；

所述温控器连接伴热带，并设置于所述接口部件的外部；

所述导压杆的第一端与所述毛细管的第二端均设置于接口部件内部，且相互连接；

所述导压杆的第二端自所述接口部件的第二端穿入所述装有待测介质的管道；

所述毛细管的第一端自接口部件的第一端穿出，并与所述压力变送器连接。

可选地，所述导压杆包括：刚性硬杆、第一感压膜片、第二感压膜片；

所述刚性硬杆的第一端连接有第一感压膜片；所述刚性硬杆的第二端连接有第二感压膜片；

所述刚性硬杆的第一端通过所述第一感压膜片与所述毛细管的第二端连接；

所述刚性硬杆的第二端通过所述第二感压膜片与所述待测介质接触连接。

可选地，所述第一感压膜片、第二感压膜片均为平膜片。

可选地，所述第一感压膜片、第二感压膜片的直径均为10～50mm。

可选地，所述伴热带的一面缠绕在所述毛细管和导压杆上，其另一面贴近所述接口部件的内壁。

可选地，所述温控部件还包括电源线，所述电源线与所述伴热带连接，并经安装法兰引出。

可选地，所述刚性硬杆外侧设置有保护套管。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型适用范围宽，既可以实现超高温生产环境的介质压力测量，又可以实现日常温度的生产环境的介质压力测量。

2、本实用新型的制造材料容易得到，且装配简单易行，成本低，可靠度高，测量性能好，且维护简单。

3、本实用新型中，温度对压力的测量影响量低于现有的可行技术，测量性能好。

4、本实用新型不必采用超高温型的压力变送器，仅采用常规的压力变送器、常用的高温型导压油(如350℃的高温硅油)，即可实现超高温生产环境的介质压力测量。

5、本实用新型采用的刚性硬杆使用普通的316L即可制成，而金属杆的膨胀系数远远小于液体，即使在常温下也可以工作，并且压损很小。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本实用新型具体实施例一种超高温型压力变送器测量系统的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施例测量单元的结构示意图；

图3是本实用新型具体实施例装有待测介质的管道的结构示意图；

图4是本实用新型具体实施例一种超高温型压力变送器测量系统的尺寸示意图；

图5是本实用新型具体实施例导压杆的尺寸示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

如图1和图2，本实施例公开了一种超高温型压力变送器测量系统，包括：压力变送器1、毛细管2、测量单元；所述测量单元进一步包括：接口部件3、温控部件、导压杆4；

所述温控部件包括温控器51、伴热带52、散热片53、电源线；

所述接口部件3内置伴热带52，外置散热片53；所述接口部件3的第一端通过毛细管2连接压力变送器1，其第二端通过安装法兰6与装有待测介质的管道连接。

所述温控器51连接伴热带52，并设置于所述接口部件3的外部。所述温控器通过控制伴热带，使得接口部件内部的温度保持在300℃以下。这样可以防止导压杆4把过多的热量带给毛细管和压力变送器，从而影响测量结果。

所述电源线与所述伴热带52连接，并经安装法兰6引出。

部分导压杆4和部分毛细管2位于所述接口部件3的内部；其中，所述伴热带52的一面缠绕在所述毛细管2和导压杆4上，其另一面贴近所述接口部件3的内壁。

所述导压杆4的第一端与所述毛细管2的第二端均设置于接口部件3内部，且相互连接。所述导压杆4的第二端自所述接口部件3的第二端穿入所述装有待测介质的管道；

所述毛细管2的第一端自接口部件3的第一端穿出，并与所述压力变送器1连接。

其中，所述导压杆4包括：刚性硬杆43、第一感压膜片41、第二感压膜片42；所述刚性硬杆43外侧设置有保护套管。

所述第一感压膜片、第二感压膜片均为平膜片。且所述第一感压膜片、第二感压膜片的直径均为10～50mm。

所述刚性硬杆43的第一端连接有第一感压膜片41；所述刚性硬杆43的第二端连接有第二感压膜片42；

所述刚性硬杆43的第一端通过所述第一感压膜片41与所述毛细管2的第二端连接；

所述刚性硬杆43的第二端通过所述第二感压膜片42与所述待测介质接触连接。

本实施例中，所述刚性硬杆43采用316L制成。

毛细管2中充有常用的高温型导压油，本实施例中，毛细管2中充有350℃的硅油。位于远端的压力变送器为常规的变送器，其作用是将远传过来的压力物理量转变为电流值，输出给后端控制系统。

如图3为本实施例中装有待测介质的管道，包括内外两层，直径20em，待测介质是熔融态的氯化钠，压力1MPa，温度580℃。外层是保温层，厚度也是20em，保温层的温度严格低于350℃。管道外面是自然环境，温度低于60℃。

图4为本实施例所述测量系统的尺寸示意图。图中标示的尺寸仅为举例，本实用新型不对其作出限定。

如图5，在本实施例中，导压杆的直径为0.3mm，长35cm，其中，保护套管的厚度为0.2mm。第一感压膜片、第二感压膜片均取直径为18mm，厚度为0.1mm。上述尺寸仅为举例，本实用新型不对其作出限定。

具体实施时，管道内的介质压力作用到导压杆4的第二感压膜片42时，膜片42会变形并通过导压杆内的刚性硬杆43将该压力传导至第一感压膜片41，膜片41再通过毛细管2的内导压油(硅油)将压力传导至压力变送器。至此，完成压力测量过程。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (7)

1.一种超高温型压力变送器测量系统，其特征在于，包括：压力变送器、毛细管、测量单元；所述测量单元进一步包括：接口部件、温控部件、导压杆；所述温控部件包括温控器、伴热带、散热片；

所述接口部件内置伴热带，外置散热片；所述接口部件的第一端通过毛细管连接压力变送器，其第二端通过安装法兰与装有待测介质的管道连接；

所述温控器连接伴热带，并设置于所述接口部件的外部；

所述导压杆的第一端与所述毛细管的第二端均设置于接口部件内部，且相互连接；

所述导压杆的第二端自所述接口部件的第二端穿入所述装有待测介质的管道；

所述毛细管的第一端自接口部件的第一端穿出，并与所述压力变送器连接。

2.如权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述导压杆包括：刚性硬杆、第一感压膜片、第二感压膜片；

所述刚性硬杆的第一端连接有第一感压膜片；所述刚性硬杆的第二端连接有第二感压膜片；所述刚性硬杆的第一端通过所述第一感压膜片与所述毛细管的第二端连接；所述刚性硬杆的第二端通过所述第二感压膜片与所述待测介质接触连接。

3.如权利要求2所述的测量系统，其特征在于，所述第一感压膜片、第二感压膜片均为平膜片。

4.如权利要求3所述的测量系统，其特征在于，所述第一感压膜片、第二感压膜片的直径均为10～50mm。

5.如权利要求1或2所述的测量系统，其特征在于，所述伴热带的一面缠绕在所述毛细管和导压杆上，其另一面贴近所述接口部件的内壁。

6.如权利要求1或2所述的测量系统，其特征在于，所述温控部件还包括电源线，所述电源线与所述伴热带连接，并经安装法兰引出。

7.如权利要求2所述的测量系统，其特征在于，所述刚性硬杆外侧设置有保护套管。

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