一種用于測量帶電管壁溫度的熱電偶輔助測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及測量溫度的熱電偶輔助測量工裝，更具體的說，是涉及一種用于測量帶電管壁溫度的熱電偶輔助測量裝置。
【背景技術】
[0002]在某些情況下，我們往往需要用熱電偶測量帶電物體的表面溫度，例如測量電發(fā)熱管、電熱絲、電熱平板的表面溫度，或者在其他特定工況下測量帶電管壁表面溫度，以獲得設備的工作狀況。此時，如果管壁上電壓梯度較大，如果不采取措施，則會因為熱電偶與待測表面并聯(lián)導致熱電偶測量端附加電勢過大，測溫不準。
[0003]現(xiàn)在通常的做法主要有兩種，一:是將熱電偶測試端與帶電體進行絕緣，二:對熱電偶電壓信號進行過濾或數(shù)據(jù)修正。絕緣法往往是將絕緣材料布置在熱電偶測段與壁面之間或者采用偶絲與保護套管絕緣的鎧裝熱電偶進行測量。例如在待測表面粘一層絕緣膠帶或布置其他絕緣材料，以實現(xiàn)熱電偶不受附加電勢影響。信號過濾法則是對交流電壓采用濾波器過濾交流信號，對直流附加電勢可以通過特殊方法進行附加電勢的估算?，F(xiàn)有方法對測量設備的投資較大，且要選擇合適的設備需要一定的理論基礎，否則不能達到預期的效果，實施起來具有一定的難度。例如，絕緣材料往往導熱性較差，導致測量誤差大，而導熱好的絕緣材料則往往受到溫上限的限制。采用鎧裝熱電偶則導致熱電偶測量的靈敏度和精度降低，同時鎧裝熱電偶在狹小空間及曲面上安裝比較困難，鎧裝熱電偶本身成本也較高。采用信號過濾法則需要較高的理論基礎，否則達不到效果，不適用于一般技術人員、施工人員使用，同時成本高。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種用于測量帶電管壁溫度的熱電偶輔助測量裝置，本裝置具有結構及操作簡單、精確度高、穩(wěn)定高效、靈敏度高、節(jié)約成本等優(yōu)點。
[0005]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
[0006]一種用于測量帶電管壁溫度的熱電偶輔助測量裝置，所述裝置包括導流環(huán)，所述導流環(huán)設置有帶有緊固螺栓的凸緣，導流環(huán)上還設置有一段凸臺，所述凸臺中部設置有帶有旋轉(zhuǎn)手柄的熱電偶安裝槽，所述熱電偶安裝槽上方通過螺釘座活動連接有平頭螺釘。
[0007]所述導流環(huán)由電阻系數(shù)較小金屬材料制成。
[0008]所述導流環(huán)由銀、銅、鋁其中的一種制成。
[0009]所述導流環(huán)的厚度為0.5_5mm。
[0010]所述平頭螺釘由尼龍制成。
[0011]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的技術方案所帶來的有益效果是:
[0012]1.本實用新型裝置中的導流環(huán)由電阻系數(shù)小的純金屬制成，使用時將導流環(huán)與待測金屬管壁貼緊連接，通過降低待測部位及其附近的總電阻，進而降低了局部電壓梯度，使得測量數(shù)據(jù)更加可靠，精確。
[0013]2.本實用新型導流環(huán)中的熱電偶安裝槽上設置有可以調(diào)節(jié)方向的旋轉(zhuǎn)手柄，使用時可以通過調(diào)整熱電偶方向，從而最大限度減小附加電勢，同時幾乎不受溫度上限的制約，使本實用新型裝置穩(wěn)定高效，且對交、直流電均適用。
[0014]4.本實用新型的熱電偶安裝槽上方通過平頭尼龍螺釘固定，熱電偶更換方便，同時使熱電偶測頭與導流環(huán)緊密貼合，加之尼龍螺釘導熱差且質(zhì)地較軟，從而減小熱量擴散，提尚測量精度。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0016]圖2是凸臺部分的放大結構示意圖。
[0017]圖3是使用前后效果對比圖。
[0018]附圖標記:1-導流環(huán)2-凸緣3-緊固螺栓4-凸臺5-熱電偶安裝槽6_螺釘座
7-平頭螺釘8-旋轉(zhuǎn)手柄
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型作進一步的描述。
[0020]如圖1和圖2所示:一種用于測量帶電管壁溫度的熱電偶輔助測量裝置，所述裝置包括導流環(huán)1，導流環(huán)I由電阻系數(shù)較小金屬材料制成，如銀、銅、鋁其中的任意一種，本實施例中的導流環(huán)I由純銅制成，內(nèi)徑為22_，厚度為1_ ;導流環(huán)I設置有帶有緊固螺栓3的凸緣2，使用時通過固定緊固螺栓3實現(xiàn)導流環(huán)I與待測管壁緊密貼合，及熱電偶連接部分與待測部分的緊密貼合；導流環(huán)I上還設置有一段凸臺4，凸臺4的中部設置有帶有旋轉(zhuǎn)手柄8的熱電偶安裝槽5，通過旋轉(zhuǎn)手柄8的旋轉(zhuǎn)可調(diào)整熱電偶相對管壁的安裝位置，配合二次儀表找到附加電勢最小的方向(熱電偶兩根偶絲上均存在附加電勢，在一個特定安裝方向上，兩根偶絲上的附加電勢能最大限度的相互抵消)，從而使得導流環(huán)I與旋轉(zhuǎn)手柄8的共同作用下，最大限度的減小熱電偶附加電勢，確保測量精度及穩(wěn)定性。
[0021]熱電偶安裝槽5的上方設置有螺釘座6，螺釘座6內(nèi)安裝有平頭螺釘7，平頭螺釘7由尼龍制成，使用時在熱電偶安裝槽5內(nèi)安裝好熱電偶后，再通過平頭螺釘7使熱電偶測頭與底部的導流環(huán)I緊密貼合，由于平頭螺釘7為尼龍66材質(zhì)，質(zhì)地較軟，這樣熱電偶測頭會凹陷進尼龍平頭螺釘7的頭部，從而減小了熱量擴散，提高了測量精度。
[0022]本實用新型中導流環(huán)I與待測金屬管壁在局部并聯(lián)，通過降低待測部位及其附近的總電阻，進而降低了局部電壓梯度，導流環(huán)I的截面積越大，附加電勢減小的越明顯。具體可以通過導流環(huán)與待測管壁并聯(lián)部分的電阻值Rl與R2來定量分析，使用導流環(huán)I后的熱電偶附加電勢與不使用導流環(huán)的最大附加電勢之比為R1/R2，因此R1/R2的值越小則附加電勢減小的越明顯，因此導流環(huán)I應當有相對待測管壁較大的截面積，從而可利用調(diào)整導流環(huán)I的相對截面積來進一步提高溫度測定的準確性及精度。
[0023]圖3為通過安捷倫數(shù)據(jù)采集儀得到的附加電勢消失瞬間熱電偶測得溫度的變化(對熱電偶進行保溫)曲線圖，實驗結果在Φ 22 X I不銹鋼管壁上測得，不銹鋼管壁上的電壓梯度為20V/m，導流環(huán)I的截面積為2.27mm2，材質(zhì)為純銅。由圖可見，直接固定熱電偶時，附加電勢消失瞬間(通過關閉電源實現(xiàn))溫度出現(xiàn)劇烈波動(說明附加電勢較大)，當采用本實用新型的固定裝置后，溫度波動幾乎消失，可見本實用新型裝置對減少熱電偶附加電勢的影響非常明顯穩(wěn)定可靠。
【主權項】
1.一種用于測量帶電管壁溫度的熱電偶輔助測量裝置，其特征在于，所述裝置包括導流環(huán)，所述導流環(huán)設置有帶有緊固螺栓的凸緣，導流環(huán)上還設置有一段凸臺，所述凸臺中部設置有帶有旋轉(zhuǎn)手柄的熱電偶安裝槽，所述熱電偶安裝槽上方通過螺釘座活動連接有平頭螺釘。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于測量帶電管壁溫度的熱電偶輔助測量裝置，其特征在于，所述導流環(huán)由電阻系數(shù)較小金屬材料制成。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種用于測量帶電管壁溫度的熱電偶輔助測量裝置，其特征在于，所述導流環(huán)由銀、銅、鋁其中的一種制成。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種用于測量帶電管壁溫度的熱電偶輔助測量裝置，其特征在于，所述導流環(huán)的厚度為0.5 - 5_。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種用于測量帶電管壁溫度的熱電偶輔助測量裝置，其特征在于，所述平頭螺釘由尼龍制成。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于測量帶電管壁溫度的熱電偶輔助測量裝置，所述裝置包括導流環(huán)，所述導流環(huán)設置有帶有緊固螺栓的凸緣，導流環(huán)上還設置有一段凸臺，所述凸臺中部設置有帶有旋轉(zhuǎn)手柄的熱電偶安裝槽，所述熱電偶安裝槽上方通過螺釘座活動連接有平頭螺釘。本實用新型具有結構及操作簡單、精確度高、穩(wěn)定高效、靈敏度高、節(jié)約成本等優(yōu)點。
【IPC分類】G01K7-02
【公開號】CN204461636
【申請?zhí)枴緾N201520070418
【發(fā)明人】王懷信, 崔亞林
【申請人】天津大學
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年1月30日