CS201789B1

CS201789B1 - System of electric sensor bushings

Info

Publication number: CS201789B1
Application number: CS605178A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Zajic
Original assignee: Vladimir Zajic
Priority date: 1978-09-19
Filing date: 1978-09-19
Publication date: 1980-11-28

Description

(54) Soustav· elektrickýoh čidlových průchodek(54) · Electrical sensor encoder system

Vynález řeěi konstrukční, funkční a prostorové umístění větSíhe počtu čidlových průchodek pro elektrodové soustavy v uzavřených kontrolních prostorech Stihlého tvaru, například kovových jímkách a nádobách měřicí a zkuSební techniky o malém průřezu e kontrolovaným stlačeným tekutým prostředím.The invention solves the structural, functional and spatial positioning of a greater number of sensor feedthroughs for electrode assemblies in enclosed control spaces of a steep shape, such as metal wells and containers of small cross-sectional measuring and testing equipment and controlled pressurized fluid media.

Některé prostory, vymezené v průmyslových výrobních, provozních i zkuSebních zařízeních a v nákladných experimentálních objektech k vestavbě čidlové techniky pro kontrolu tekutého prostředí za vysokých tlaků a teplot nebo za účinku radioaktivního záření se pro zachování pevnostních kritérií, rozměrových a hmotových mezí nebo pro dosaženi nízké spotřeby ušlechtilých konstrukčních materiálů vyznačují velkou Štíhlostí, neboli velkým poměrem stavební délky k Sířoe, často značně větSím než 2. Tim vznikají nesnáze při zaváděni včtSího počtu čidel do těchto prostorů, zejména v oblasti vysokých tlaků řádu desítek MPa a vysokých teplot řádu set °C a při použití v agresivním nebo radioaktivním prostředí, protože je třeba použít v těchto podmínkách rozměrnějších těles čidlových průchodek. Omezení počtu vestavěných čidel je nevýhodné z hlediska úrovně kontroly nebo z hlediska trváni požadovaných expozic jednotlivých čidel kontrolovaným prostředím. V dosavadní technické praxi je obvyklé umísťovat vysokotlaké elektrické průchodky přímo do stěn prostorů se stlačeným prostředím. Průchodky se vkládají do těchto stěn zevně, protože je to manipulačně i montážně jednoduché a nezasahují hluboko do stlačeného prostředí. Kovové armaturyCertain areas, defined in industrial production, operation and testing facilities, and in costly experimental objects for the installation of sensor technology to control fluid environments at high pressures and temperatures, or under the effect of radioactive radiation, to maintain strength criteria, dimensional and mass limits or achieve low consumption noble construction materials are characterized by great leanness, or large ratio of construction length to width, often much greater than 2. This creates difficulties in introducing more sensors into these spaces, especially in the high pressure range of tens of MPa and high temperatures of the order of hundred ° C. use in aggressive or radioactive environments, as larger sensor gland bodies need to be used in these conditions. Limiting the number of built-in sensors is disadvantageous in terms of control level or in terms of the duration of the required exposure of each sensor to the controlled environment. In the current technical practice, it is common to place high-pressure electrical bushings directly in the walls of rooms with a pressurized environment. The grommets are inserted into these walls externally because it is easy to handle and assemble and does not extend deep into the compressed environment. Metal fittings

201 789201 789

201 789 takových průchodek nají větfií průřez než jejich izolátory, například keramické, takže otvor pro zavedení průchodky zvnějšku do stěny kontrolního prostoru musí být větší než průřez vlastní průchodky. To je nevýhodné jednak pro utěsnění průchodky ve stěně kontrolního prostoru, jednak z hlediska počtu průchodek, které mohou být ve stěně kontrolního prostoru instalovány, nebol každá průchodka potřebuje plný poziční profil v osovém průřezu při zavádění do kontrolního prostoru. Velké průchozí otvory k montáži průchodek vedou ke zvýšené hmotnosti stěn a vestavěnými průchodkami pro splněni pevnoatnleh kriterií. Kovová armatura průchodky, umístěné zevně do stěny kontrolního prostoru se stlačeným a ohřátým prostředím představuje chladnější element než vlastní stěna tohoto prostoru a dilatačními účinky se utěsněni armatury ve stěně kontrolního prostoru uvolňuje. Při ohřátí stlačeného prostředí na několik set °C je tento negativní účinek velmi výrazný. V některých technických disciplinách, například v reaktorové technice, vznikají požadavky na umístěni kontrolních čidel, upevněných na elektrických průchodkách velmi hluboko v prostoru se stlačeným ohřátým prostředím. Takovou aplikaci známé typy kovových armatur, zejména vicežilových průchodek neumožňují.201 789 of such grommets find a larger cross section than their insulators, for example ceramic ones, so that the opening for introducing the grommet from the outside into the control room wall must be larger than the cross section of the grommet itself. This is disadvantageous both for sealing the grommet in the control room wall and for the number of grommets that can be installed in the control room wall, since each grommet needs a full position profile in axial cross section when introduced into the control room. Large through holes for mounting the grommets lead to increased wall weight and built-in grommets to meet rigid criteria. The metal fitting of the grommet, placed externally in the control chamber wall with a compressed and heated environment, represents a cooler element than the actual chamber wall, and by the dilatation effects the sealing of the fitting in the control chamber wall is released. When the compressed medium is heated to several hundred ° C, this negative effect is very pronounced. In some technical disciplines, for example in reactor technology, there are requirements for locating control sensors mounted on electrical bushings very deeply in a space with a pressurized heated environment. Known types of metal fittings, in particular multi-core bushings, do not allow such applications.

Tyto nedostatky odstraňuje soustava elektrických čidlových průchodek v uzavřeném kontrolním prostoru štíhlého tvaru a tekutým stlačeným prostředím podle vynálezu. V této soustavě a jednotlivými čidlovými průchodkami, zavedenými do kontrolního prostoru ve směru jeho podélné osy, je každá čidlová průchodka zevnitř uzavřeného kontrolního prostoru k otvoru v jeho závěru připojena dutým vedením o menším průřezu, než je průřez vlastni čidlové průchodky a přitom alespoň jedna čidlová průchodka soustavy ja umístěna a příčným přesahem nad sousední čidlovou průchodku vedle jejího dutého vedení. Některá z čidlových průchodek může mít podélnou osu i mimo podélnou osu svého dutého vedoiii. Dutá vedeni průchodek jsou připojena k závěru uzavřeného kontrolního prostoru závitovými koncovkami a opatřena manipulačními prvky vzájemně různé odlehlosti od závěru kontrolního prostoru. Výhodný je i připoj dutého vedení průchodky k závěru kontrolního prostoru pomooí převlečného šroubu. Závěr kontrolního prostoru je na vnější straně souose s připojeným dutým vedením jednotlivých průchodek opatřen závitovými komorami pro těsnicí prvky.These drawbacks are overcome by a system of electrical sensor feedthroughs in a closed, slim-shaped control space and liquid pressurized environment according to the invention. In this system and with the individual sensor bushings introduced into the control chamber in the direction of its longitudinal axis, each sensor bushing from within an enclosed control chamber to the opening at its end is connected by a hollow guide with a smaller cross-section than the actual sensor bushing and at least one sensor bushing The system is positioned and transversely extending over an adjacent sensor bushing next to its hollow conduit. Some of the sensor feedthroughs may have a longitudinal axis even outside the longitudinal axis of their hollow conduit. The hollow guides of the grommets are connected to the enclosure of the enclosed inspection chamber by threaded terminals and provided with handling elements of different distances from the enclosure of the enclosure. It is also advantageous to connect the hollow guide of the grommet to the conclusion of the inspection space by means of a cap screw. The conclusion of the inspection space is provided on the outside of the coaxial with the hollow guide of the individual bushings with threaded chambers for sealing elements.

Popsané uspořádáni elektriokýoh čidlových průchodek v soustavě podle vynálezu mé několik výhod. Vlastni armatura průchodky se prodlužuje kovovým dutým vedením o menším průřezu tak, že připojovací závit s těsněním je na jednom konci dutého vedení, zasahujícím zespodu do závěru kontrolního prostoru, druhý konec vedení je přivařen ke kovovému držáku izolátoru průchodky, která může být takto spolu s upevněným systémem umístěna značně hluboko v kontrolním prostoru. Průchodka se připojuje ke snimatelnému závěru zevnitř kontrolního prostoru se stlačeným prostředím pomooí dutého vedeni, jehož konec tvoři ve stěně závěru teplejší element a tepelně dilatačními účinky se jeho těsnění ve stěně kontrolního prostoru zlepšuje. K tomu přispívá i účinek vnitřního přetlaku prostředí v kontrolním prostoru. Vlivem menšího průřezu dutého vedeni je i těsná vestavba průchodky do. kontrolního prostoru méně náročná a stěna s menšími průchozími otvory vychází méně hmotná při stejné pevnosti. Vzájemné příčné přesahy sousedních průchodek, popřípadě asymetrické připojeníThe described arrangement of the electrical sensor bushings in the system according to the invention has several advantages. The actual grommet fitting is elongated by a metal hollow guide with a smaller cross-section so that the connection thread with the seal is at one end of the hollow guide extending from below to the end of the inspection space, the other end of the guide being welded to system located very deep in the control area. The grommet connects to a removable slide from within the control chamber with a compressed environment by means of a hollow conduit, the end of which forms a warmer element in the barrier wall and its thermal expansion effects improve its sealing in the control chamber wall. The effect of the internal overpressure of the environment in the control room also contributes to this. Due to the smaller cross-section of the hollow conduit, the tight installation of the bushing into the flange is also ensured. the control space is less demanding and the wall with smaller through holes is less massive at the same strength. Cross-overlapping of adjacent bushings, or asymmetric connection

201 789 průchodek k dutému vedení vytváří předpoklady pro kompaktní, prostorové úspornéjší zavedení většího počtu průchodek do kontrolního prostoru se stlačeným prostředím. Vzniká možnost získání větéího počtu informací o různých stavech a v různých místech kontrolovaného prostředí a podstatné zkrácení expozice připojených kontrolních systémů pro dosaženi statisticky průkazných výsledků. Při zkoušení odolností vlastních průchodek v různém prostředí lze exponovat početnější šarži. Rovněž z hlediska bezpečnosti práce je upevnění průchodek zevnitř kontrolního prostoru výhodnější proti případnému uvolnění a kromě toho vzniká v případě netěsnosti průchodkové trasy dodatečná možnost jejího utěsnění zevně, například zátkou v závitové komoře závěru kontrolního prostoru. Vcelku se uspořádání soustavy elektrických čidlových průchodek podle vynálezu promítá do kompaktnějšího i funkčně rozsáhlejšího a spolehlivějšího komplexu měřicí, kontrolní nebo zkušební techniky.201 789 hollow conduit glands create the prerequisites for a compact, space-saving, more efficient introduction of a larger number of grommets into the pressurized control space. There is the possibility of obtaining more information about different states and in different places of the controlled environment and substantially reducing the exposure of connected control systems to achieve statistically conclusive results. When testing the resistance of self-bushings in different environments, a larger batch can be exposed. Also from the viewpoint of occupational safety, the fastening of the bushings from the inside of the inspection area is more advantageous against possible loosening and, in addition, in case of a leakage of the passageway there is an additional possibility of sealing it from the outside, for example by a plug. On the whole, the arrangement of the electrical sensor feedthrough system according to the invention translates into a more compact and functionally larger and more reliable complex of measuring, control or testing technology.

Na připojeném výkresu je znázorněn příklad uspořádání soustavy elektrických čidlových průchodek podle vynálezu v uzavřeném kontrolním prostoru tvaru štíhlé jímky s tekutým prostředím. V horší čúatA výkresu j® na obr. 1 podélný řez svislou kovovou kontrolní jímkou, zaplněnou vodným prostředím o tlaku 20 MPa a teplotě 300 ®C se třemi elektrickými čidlovýsi průchodkami. V dolní části výkresu je na obr. 2 vodorovný řez soustavou elektrických Čidlových průchodek uvnitř této jímky.The accompanying drawing shows an example of the arrangement of the electrical sensor feedthrough system according to the invention in a closed control chamber in the form of a slender liquid-containing reservoir. In the worst case of the drawing, FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a vertical metal control well filled with an aqueous medium at a pressure of 20 MPa and a temperature of 300 ° C with three electrical sensor bushings. In the lower part of the drawing, FIG. 2 is a horizontal cross-sectional view of an array of electrical sensor bushings within the well.

Kontrolní prostor 8 jímky 10 je těsně zakryt závěrem 1 pomoci převlečné matice AS a přítlačných šroubů 20. V kontrolním prostoru 8. nejvýše umístěná čidlová průchodka 3 má nejkratší duté vedení 7 z ocelové trubky. Je opatřeno manipulačním šestihranem 13 a závitovou koncovkou 11» pomocí níž je duté vedeni 7 této čidlové průchodky 3 připojeno zevnitř kontrolního prostora 8 k závěru 1^ jímky 10 a utěsněno hliníkovou mezikruhovou podložkou 18. Níže situovaná čidlová průchodka 2 je delším dutým vedením 8 z ocelové trubky, opatřeným sníženým manipulačním šestihranem 24 a závitovou koncovkou 12, připojena rovněž zevnitř kontrolního prostoru 8 k závěru ,1 jímky 10 a utěsněna niklovou mezikruhovou podložkou 25. Nejníže v kontrolním prostoru 8 uložená čidlová průchodka 4 je nejdelším dutým vedením 5 z ocelové trubky, zakončeným nákružkem 26, připojena zevnitř kontrolního prostora 8 k závěru 1 jímky 10 pomocí převlečnóho šroubu 16 a utěsněna měděnou mezikruhovou podložkou 17. Přitom podélná osa 14 nejníže položené čidlové průchodky 4 leží mimo osu 15 příslušného ncjdelšího dutého vedení 5 a je tak vytvořeno excentrické spojení, patrné také z obr. 2. Přitom sousední čidlové průchodky 3, 2, a rovněž sousední čidlové průchodky 2, 4 jsou místěny v kontrolním prostoru 8 se vzájemným příčným přesahem, takže v řezu A-A na otec 2 se průměty čidlových průchodek 2,3 a rovněž průměty čidlových průchodek 2, 4 do roviny kolmé k podélné ose 9 kontrolního prostoru 8 jímky 10 částečně překrývají a při montáži musí být k závěru 1 připojena nejprve nejvyšší čidlová průchodka 3, potom nižší čidlová průchodka 2 a nakonec nejnlžší čidlová průchodka 4. Z toho důvodu jsou příslušné manipulační šestihrany 13, 24 i převlečný šroub 18 situovány navzájem po délce kontrolního prostoru 8 v různých úrovních. Dutá vedení 5, 6, 7 čidlových průchodek 4, 2, 3 ústí přes příslušné průchozí otvory v závěru 1 do jednotlivých závitových komor 23, 22, 21, kudy ss vede navenek z kontrolního prostoru 8 jímky 10 elektrická signální trasa.The inspection chamber 8 of the sump 10 is tightly covered by the slide 1 by means of the union nut AS and the thrust screws 20. In the control chamber 8, the uppermost sensor bushing 3 has the shortest hollow conduit 7 of steel tube. It is provided with a handling hexagon 13 and a threaded end 11, by means of which the hollow conduit 7 of this sensor grommet 3 is connected from inside the inspection chamber 8 to the receiver 10 of the well 10 and sealed with an aluminum annular washer. tubes, provided with a lowered hexagon socket 24 and threaded end 12, also connected from the inside of the inspection chamber 8 to the breech, 1 of the well 10 and sealed with a nickel annular washer 25. The lowest sensor chamber 4 located in the inspection chamber 8 is the longest hollow pipe 5 a collar 26, connected from the inside of the inspection chamber 8 to the receiver 1 of the sump 10 by means of a cap screw 16 and sealed by a copper ring washer 17. The longitudinal axis 14 of the lowest encoder bushing 4 lies outside the axis 15 of the respective hollow guide 5. The adjacent sensor bushings 3, 2 as well as the adjacent sensor bushings 2, 4 are located in the control chamber 8 with a transverse interference, so that in section AA to the father 2 the sensor bushings 2 are formed. 3 and also the projections of the sensor bushings 2, 4 in a plane perpendicular to the longitudinal axis 9 of the control space 8 partially overlap the thermowell 10 and during assembly the first sensor bushing 3, then the lower sensor bushing 2 and finally the lowest sensor bushing For this reason, the respective hexagon handles 13, 24 and the union bolt 18 are situated at different levels along the length of the inspection space 8. The hollow sensor conduits 5, 6, 7 lead through the respective through holes in the breech 1 into the individual threaded chambers 23, 22, 21, through which an electrical signal line extends from the control chamber 8 of the sump 10.

201 789201 789

V případě vzniku netěsnosti některé z průchodek 4, 3, 2, umístěných v kontrolním prostoru 8, lze závitové komory 23. 21. 22 uzavřít utěsněnou šroubovou zátkou.In case of leakage of any of the bushings 4, 3, 2 located in the inspection chamber 8, the threaded chambers 23, 21, 22 can be closed with a sealed screw plug.

Popsané soustavy elektrických čidlovýoh průchodek v uzavřeném prostoru štíhlého tvaru a tekutým stlačeným prostředím podle vynálezu lze využít jednak pro zvýšení produktivity práce, úsporu pracovních kapacit i energie na zkušebních zařízeních pro elektrické čidlové průchodky a tvarově podobné konstrukční uzly v prostředí o vysokém tlaku a teplotě, jednak pro zvýšeni počtu současných dislokovaných kontrolních informací různého druhu, vyváděných ze Stihlých prostorů experimentálních i průmyslových zařízení pomocí elektrických čidlových průchodek a kontrolní techniky podobně tělesně utvářené.The described systems of slim-shaped electrical sensor bushings and liquid compressed media according to the invention can be used both to increase labor productivity, save work capacities and energy on test equipment for electrical sensor bushings and similar design nodes in high pressure and temperature environments. to increase the number of simultaneous deployed control information of various kinds discharged from the Steep areas of experimental and industrial devices by means of electrical sensor bushings and control techniques similar in shape to the body.

Claims

P ft E D MEASURES OF THE INVENTION

A set of electrical sensor feedthroughs in a slim-shaped enclosed control space and a fluid pressurized environment into which the sensor feedthroughs are introduced in the longitudinal oay direction of the control chamber, characterized in that each sensor bushing (2, 3, 4) of the assembly is within (8) connected to the opening in its breech (1) by a hollow guide (5, 6, 7) with a smaller cross-section than the cross section of the actual sensor bushing (2, 3, 4), wherein at least one sensor bushing (3) and a transverse overhang above the adjacent sensor passage (2) next to its hollow conduit (β).

2. The system of electrical sensor feedthroughs according to claim 1, characterized in that the longitudinal oaa (14) of the at least one sensor feedthrough (4) of the assembly lies outside the longitudinal axis (15) of the hollow conduit (5) of this sensor feedthrough (4).

3. The system of electrical sensor bushings according to claim 1, characterized by. that the hollow ducts (6, 7) of the individual sensor bushings (2, 3) are connected to the breech (1) of the enclosed control space (8) by threaded terminals (11, 12) and provided with handling elements such as hexagons (13, 24) different distances from the enclosure (1) of the enclosed control area (8).

A set of electrical at least one sensor trolley space (8) of the sensor grommets according to the grommet (4) of the system with an overhead screw (16).

Item 1, characterized by attached to the conclusion (1) that the hollow guide (5) of the closed con5. A set of electrical sensor feedthroughs according to claim 1, characterized in that the breech (1) is threaded on the outside of the enclosed inspection chamber (8) coaxially with the hollow conduit (5, 6, 7) of the individual sensor feedthroughs (2, 3, 4). chambers (21, 22, 23) for sealing elements such as screw plugs.