CN212539455U - 石墨热电偶保护套管 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热电偶技术领域，尤其是涉及一种石墨热电偶保护套管，其包括用于热电偶装入的内套管，所述内套管一端封闭且另一端开口，所述内套管的管壁内设有金属网片，内套管外套设有保护套管，所述保护套管包括相互对称且可对合后用于套设的左、右套管部以及以可拆卸的方式设置于两套管部一端的底套部，所述底套部位于内套管的封闭端处，左、右套管部通过锁紧部锁紧，固定于内套管外。本实用新型具有的效果为：多次测量保护套管的表面粘附熔渣形成熔渣层后，仅需更换保护套管，无需将热电偶从内套管中取出，从而避免热电偶的热端受损。

Description

石墨热电偶保护套管

技术领域

本实用新型涉及热电偶技术领域，尤其是涉及一种石墨热电偶保护套管。

背景技术

热电偶保护套是由两种不同成分的导体两端接合成回路时，当两接合点温度不同时，就会在回路内产生热电流。如果热电偶的工作端与参比端存在有温差时，显示仪表将会指示出热电偶产生的热电势所对应的温度值。工业用热电偶保护套作为温度测量传感器，通常与温度变送器、调节器及显示仪表等配套使用，组成过程控制系统，用以直接测量或控制生产过程中0-1800℃范围内的流体、蒸汽等气体介质的温度以及固体的表面温度。热电偶保护套可分为金属保护套、非金属保护套和金属陶瓷保护套，金属陶瓷保护套既有耐高温的性能又有较好的机械强度，可广泛用于钢水等金属冶炼的恶劣环境下的温度测试，因此应用最为广泛。

现有的公告号为CN205642651U的中国实用新型专利公开了一种陶瓷复合结构热电偶保护套管，包括呈长管状的石墨碳化硅管，所述石墨碳化硅管下端封闭且上端开口，所述石墨碳化硅管内还具有与其紧配合的钢管，所述钢管的下端抵靠在石墨碳化硅管内的下端，所述钢管的上端与石墨碳化硅管上端相平齐。该陶瓷复合结构热电偶保护套管导热性好且具有足够强度，解决了现有技术存在的热电偶保护套可靠性不高的问题。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：热电偶保护套管应用于钢水等金属冶炼的恶劣环境下的温度测试时，钢水等金属熔液易粘附在热电偶保护套管表面，随着实验人员将热电偶保护套管取出，金属熔液暴露在空气中快速冷却形成熔渣，若直接进行清除，往往清除不净并且还易损伤热电偶保护套管，多次使用后熔渣易堆积成熔渣层将热电偶保护套管的表面覆盖，影响测试结果的准确性，因此需更换新的热电偶保护套管，但是在进行热电偶保护套与热电偶的装取时，将热电偶从热电偶保护套管内拔出，热电偶的热端碰撞到热电偶保护套管的内壁上易造成热电偶的热端损伤。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种石墨热电偶保护套管，其包括内套管和保护套管，保护套管表面粘附的熔渣形成熔渣层后只需将内套管外的保护套管进行更换，无需将热电偶从内套管中取出，从而避免热电偶的热端受损。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种石墨热电偶保护套管，包括用于热电偶装入的内套管，所述内套管一端封闭且另一端开口，所述内套管的管壁内设有金属网片，内套管外套设有保护套管，所述保护套管包括相互对称且可对合后用于套设的左、右套管部以及以可拆卸的方式设置于两套管部一端的底套部，所述底套部位于内套管的封闭端处，左、右套管部通过锁紧部锁紧，固定于内套管外。

通过采用上述技术方案，多次测量保护套管的表面粘附熔渣形成熔渣层后，先将套管部与底套部配合处的熔渣进行清除，并将底套部和锁紧部从套管部两端取下，然后将左、右套管部分离，再进行套管部和底套部的拆换和重新安装，无需将热电偶从内套管中取出，从而避免热电偶的热端受损。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述套管部左、右其中之一的对合处设有榫头，另一的对合处设有与榫头相对应的榫槽。

通过采用上述技术方案，保证了套管部对合处的密封性能，防止所测试的熔液从对合处流入保护套管内部。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述底套部包括柔性石墨密封圈，底套部的顶侧设有用于柔性石墨密封圈卡放的凹槽。

通过采用上述技术方案，柔性石墨密封圈保证了套管部与底套部的配合处的密封性能，防止所测试的溶液从套管部与底套部的配合处流入保护套管内部。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述保护套管和内套管之间设置有柔性石墨套。

通过采用上述技术方案，柔性石墨套增大了保护套管和内套管之间的摩擦阻力，可防止保护套管从内套管上滑落。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述柔性石墨套包括相互对称且可对合的左、右单元体。

通过采用上述技术方案，当柔性石墨套弹性下降甚至是失效时，便于进行柔性石墨套的拆换。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述套管部远离底套部的一端设有台阶，所述锁紧部安装在台阶处。

通过采用上述技术方案，安装时锁紧部的底侧抵靠在台阶的台阶面上，形成可用作与热电偶配合安装的法兰结构，增强了石墨热电偶保护套管的实用性。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述内套管表面设有抗氧化层。

通过采用上述技术方案，抗氧化层可以对内套管起到保护作用，延长内套管的使用寿命。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述内套管封闭一端的内壁设有柔性石墨垫。

通过采用上述技术方案，柔性石墨垫可以防止热电偶的热端碰撞到内套管封闭一端的内壁而损坏。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1.多次测量保护套管的表面粘附熔渣形成熔渣层后，仅需更换保护套管，无需将热电偶从内套管中取出，从而避免热电偶的热端受损；

2.通过在内套管的表面设置保护内套管的抗氧化层，延长内套管的使用寿命；

3.通过将锁紧部安装在套接部的台阶处，形成可用作与热电偶的热端配合安装的法兰结构，增强了该石墨热电偶保护套管的实用性。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是图1中A-A的截面视图；

图3是本实用新型实施例的爆炸图；

图4是图3中H部的放大视图。

图中，1、保护套管；11、套管部；111、台阶；112、榫头；113、榫槽；114、第一外螺纹；115、第二外螺纹；12、锁紧部；121、内螺纹；13、底套部；131、柔性石墨密封圈；132、凹槽；133、螺纹孔；2、内套管；21、金属网片；22、抗氧化层；23、柔性石墨垫；3、柔性石墨套；31、单元体。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1 ，为本实用新型公开的一种石墨热电偶保护套管，包括用于热电偶装入的内套管2，内套管2为壁厚均匀的圆管，一端封闭且另一端开口，其封闭端呈弧形。结合图2，内套管2的管壁内设有金属网片21，金属网片21用于增强内套管2的机械强度，内套管2外套设有保护套管1。保护套管1采用碳化硅-石墨复合材料，其机械强度高，耐磨性能好。保护套管1包括相互对称且可对合后用于套设的左、右套管部11以及以可拆卸的方式设置于两套管部11一端的底套部13，底套部13位于内套管2的封闭端处。

参照图2，两套管部11对合后形成内部中空两端开口的套管结构，套管部11靠近锁紧部12的一端设有台阶111，结合图3，套管部11在台阶111处的一端设有第一外螺纹114，锁紧部12的内壁设有与第一外螺纹114相对应的内螺纹121，锁紧部12通过螺纹连接将套管部11远离底套部13的一端锁紧，锁紧部12的底侧抵靠在台阶111的台阶面上，形成可用作与热电偶配合安装的法兰结构，增强了石墨热电偶保护套管的实用性；套管部11靠近底套部13的一端设有第二外螺纹115，底套部13设有与第二外螺纹115相对应的螺纹孔133，底套部13通过螺纹连接将套管部11靠近底套部13的一端锁紧并形成封闭。

安装时先将左、右套管部11对合，套设在内套管2外，然后将底套部13和锁紧部12与套管部11的两端螺纹连接，并将热电偶的热端装入在该石墨热电偶保护套管内；多次测量保护套管的表面粘附熔渣形成熔渣层后，先将套管部11与底套部13配合处的熔渣进行清除，并将底套部13和锁紧部12从套管部11两端取下，再进行套管部11和底套部13的拆换和重新安装，因此无需将热电偶从内套管2中取出，从而避免热电偶的热端受损。

参照图2、图3，底套部13包括柔性石墨密封圈131，底套部13顶侧设有用于柔性石墨密封圈131卡放的凹槽132，柔性石墨密封圈131保证了套管部11与底套部13螺纹连接的配合处的密封性能，防止所测试的溶液流入保护套管1的内部。

内套管2为石墨管体，内套管2表面镀有抗氧化层22，抗氧化层22可以使利用PVD法成型的ZrN镀层，ZrN镀层可以对内套管2起到保护作用，延长内套管2的使用寿命。

内套管2的封闭一端的内壁设有柔性石墨垫23，柔性石墨垫23呈月牙形，与内套管2内壁底侧的弧形贴合，柔性石墨垫23用于防止热电偶的热端碰撞到内套管2的内壁底侧而损坏。

参照图3，保护套管1和内套管2之间设有柔性石墨套3，柔性石墨套3具有弹性，其包括相互对称且可对合的左、右单元体31。安装时先将左、右单元体31对合安装在内套管2外，再使用保护套管1将柔性石墨套3压紧，柔性石墨套3增大了保护套管1和内套管2之间的摩擦阻力，可防止保护套管1从内套管2上滑落；柔性石墨套3设为对合的左、右单元体31，当柔性石墨套3弹性下降甚至是失效时，便于将柔性石墨套3拆取进行更换。

参照图4，套管部11左、右其中之一的对合处设有榫头112，另一的对合处设有与榫头112相对应的榫槽113，左、右套管部11通过榫槽相连对合，保证了对合处的密封性能，防止所测试的熔液从对合处流入保护套管1的内部。

本实施例的实施原理为：安装时先将柔性石墨套3的左、右单元体31对合安装在内套管2上，然后将左、右套管部11对合，并将底套部13和锁紧部12与套管部11的两螺纹连接构成保护套管1，将柔性石墨套3压紧在内保护套管2上，然后将热电偶的热端装入在该石墨热电偶保护套管内，内套管2内的柔性石墨垫23可防止热电偶的热端碰撞到内套管2封闭一端的内壁而损坏，锁紧部12的底侧抵靠在台阶111的台阶面上，形成可用作与热电偶配合安装的法兰结构；当多次测量其表面粘附的熔渣形成熔渣层后，先将套管部11与底套部13配合处的熔渣进行清除，然后将底套部13和锁紧部12从套管部11两端取下，再进行套管部11和底套部13的更换和重新安装，因此无需将热电偶从热电偶保护套中取出，从而避免热电偶的热端受损。若柔性石墨套3弹性下降或者失效，还可同时进行柔性石墨套3的拆换。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种石墨热电偶保护套管，包括用于热电偶装入的内套管（2），所述内套管（2）一端封闭且另一端开口，其特征在于：所述内套管（2）的管壁内设有金属网片（21），内套管（2）外套设有保护套管（1），所述保护套管（1）包括相互对称且可对合后用于套设的左、右套管部（11）以及以可拆卸的方式设置于两套管部（11）一端的底套部（13），所述底套部（13）位于内套管（2）的封闭端处，左、右套管部（11）通过锁紧部（12）锁紧，固定于内套管（2）外。

2.根据权利要求1所述的石墨热电偶保护套管，其特征在于：所述套管部（11）左、右其中之一的对合处设有榫头（112），另一的对合处设有与榫头（112）相对应的榫槽（113）。

3.根据权利要求1所述的石墨热电偶保护套管，其特征在于：所述底套部（13）包括柔性石墨密封圈（131），底套部（13）的顶侧设有用于柔性石墨密封圈（131）卡放的凹槽（132）。

4.根据权利要求1所述的石墨热电偶保护套管，其特征在于：所述保护套管（1）和内套管（2）之间设置有柔性石墨套（3）。

5.根据权利要求4所述的石墨热电偶保护套管，其特征在于：所述柔性石墨套（3）包括相互对称且可对合的左、右单元体（31）。

6.根据权利要求1所述的石墨热电偶保护套管，其特征在于：所述套管部（11）远离底套部（13）的一端设有台阶（111），所述锁紧部（12）安装在台阶（111）处。

7.根据权利要求1所述的石墨热电偶保护套管，其特征在于：所述内套管（2）表面设有抗氧化层（22）。

8.根据权利要求7所述的石墨热电偶保护套管，其特征在于：所述内套管（2）封闭一端的内壁设有柔性石墨垫（23）。

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