基于双金属片的弹性安装支架及利用这一支架的热电偶的制作方法

本发明属于热电偶技术领域，更加具体地说，涉及一种能够在特定环境温度下实现贴壁检测温度的热电偶。

背景技术：

热电偶是各类化工、核电等工程中常用的温度检测和控制单元，需要能够实际反应温度并及时予以反馈，更为重要的是，由于实际使用环境各异，就需要对热电偶进行各种适应性的改进，例如耐酸、耐碱的耐腐蚀要求，耐粉尘冲击的耐磨要求，以及各个特殊测温结构的位置要求等等。

在实际使用工况中，存在一种长度很长的管式结构，需要在长度方向上设置多个热电偶测温点，且需要将热电偶的测温点紧贴金属管式结构的内壁进行测温。管式结构的长度已经给多个热电偶测温点的贴内壁安装带来很大的不变，而往往在这一管式结构的内壁上还存在焊接处理留下的焊缝，极易给热电偶测温点带来损害；同样的存在长距离热电偶套管的情况下，存在相同的安装问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，针对长度很长的管式结构，提供一种能够在特定环境温度下实现贴壁检测温度的热电偶，利用基于双金属片的夹具作为热电偶测温点的安装固定结构，在室温进行安装时，热电偶测温点位于管式结构径向截面的中央位置，待温度上升至特定环境温度时，由于双金属片的作用将热电偶测温点带到紧贴管式结构内壁的位置。

本发明的技术目的通过下述技术方案予以实现：

基于双金属片的弹性安装支架，包括第一双金属片、第二双金属片、中央连接片、第一导向管和第二导向管，其中：在中央连接片的两侧分别固定设置第一双金属片、第一导向管，以及第二导向管、第二双金属片；第一双金属片和第二双金属片位于中央连接片所在平面的一侧，第一导向管和第二导向管位于中央连接片所在平面的另一侧。

而且，中央连接片的两侧分别与第一导向管和第二导向管固定连接并形成空隙，在空隙中设置与中央连接片固定连接的第一双金属片和第二双金属片，以使两个热电偶分别穿过第一导向管的出口和第二导向管的出口，就可以达到第一双金属片和第二双金属片的外表面。

而且，在中央连接片上设置穿线孔，优选在中央连接片上对称设置。

而且，在第一双金属片的外表面上设置第一固定扣，在第二双金属片的外表面上设置第二固定扣。

而且，第一双金属片的端部设置为弧形并向第二双金属片弯曲，第二双金属片的端部为弧形并向第一双金属片弯曲。

而且，在中央连接片上设置连接部件。

而且，连接部件为整体型连接部件，整体型连接部件为实心结构或者空心结构。

而且，在中央连接片上设置连接部件采用分段式，在每个弹性安装支架的连接部件之间采用与连接部件相比相对柔性材质的再次连接部件进行连接，以形成整体连接部件；或者整体式连接部件选用柔性材质进行制备。连接部件和再次连接部件之间采用固定连接方式，如螺纹、焊接，由连接部件和再次连接部件形成的整体连接部件为实心结构或者空心结构。

利用基于双金属片的弹性安装支架的热电偶，沿安装管道的长度来说，对于每个基于双金属片的弹性安装支架来说，热电偶测温结构分别穿过两侧的第一导向管和/或第二导向管，到达第一双金属片和/或第二双金属片的外表面，优选通过第一固定扣和/或第二固定扣进行固定；其余热电偶穿过穿线孔或者弹性安装支架和管道内壁的间隙，达到下一个基于双金属片的弹性安装支架进行安装，直到最后一个基于双金属片的弹性安装支架。

而且，热电偶测温结构为热电偶测温铠装丝。

而且，每个热电偶测温结构均与接线盒相连。

本专利还公开了双金属片在安装热电偶中的应用，利用双金属片在测试环境温度中的弯曲作用将热电偶测温点带到紧贴管式结构内壁的位置。

与现有技术相比，本发明针对长度很长的管式结构，提供一种可以根据测试环境温度进行膨胀的安装支架及热电偶，利用这一基于双金属片的夹具作为热电偶测温点的安装固定结构，在室温进行安装时，热电偶测温点位于管式结构径向截面的中央位置，待温度上升至特定环境温度时，由于双金属片的作用将热电偶测温点带到紧贴管式结构内壁的位置，这样一来就避免了如下情况：起始安装时，热电偶测温点翘起紧贴管式结构内壁，采用这一方式逐渐向管式结构中推进热电偶，由于管式结构内壁上存在焊接处理留下的焊缝，极易给热电偶测温点带来损害，如造成不同程度的磨损或者破坏；当进行拆卸时，由于测试环境温度已经下降至室温左右，翘起的双金属结构恢复初始状态(即热电偶测温点位于管式结构径向截面的中央位置)，可以实现热电偶的拆装方便，同理双金属片翘起情况下的拆卸不便和热电偶测温点的磨损或者破坏。

附图说明

图1是本发明中基于双金属片的弹性安装支架的结构示意图(1)。

图2是本发明中基于双金属片的弹性安装支架的结构示意图(2)。

图3是本发明中利用基于双金属片的弹性安装支架的热电偶的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

如附图1所示，本发明中基于双金属片的弹性安装支架，包括第一双金属片1-1、第二双金属片1-2、中央连接片4、第一导向管3-1和第二导向管3-2，其中：在中央连接片的两侧分别固定设置第一双金属片、第一导向管，以及第二导向管、第二双金属片；第一双金属片和第二双金属片位于中央连接片所在平面的一侧，第一导向管和第二导向管位于中央连接片所在平面的另一侧。

在实际设计使用时，为方便热电偶的安装，选择中央连接片的两侧分别与第一导向管和第二导向管固定连接并形成空隙，在空隙中设置与中央连接片固定连接的第一双金属片和第二双金属片，以使两个热电偶分别穿过第一导向管的出口3-1-1和第二导向管的出口3-2-1，就可以达到第一双金属片和第二双金属片的外表面(即在实际使用中，第一双金属片和第二双金属片上冲着管道内壁的表面)。

在实际设计使用时，为方便长距离的热电偶穿线，选择在中央连接片上设置穿线孔4-1，优选在中央连接片上对称设置。

在实际设计使用时，为方便固定位于双金属片表面的热电偶，选择在第一双金属片的外表面上设置第一固定扣2-1，在第二双金属片的外表面上设置第二固定扣2-2，两个固定扣分别与第一导向管、第二导向管相互配合，以加紧固定热电偶及其位于前端的热电偶测温点。

由于实际安装时，需要在长距离管道内进行热电偶测温的铺设，而往往管道内存在焊接后的焊缝，为避免安装不便，选择整个弹性安装支架的尺寸小于管道内径，还可以考虑将第一双金属片的端部6-1设置为弧形并向第二双金属片弯曲，第二双金属片的端部6-2为弧形并向第一双金属片弯曲，这样一来，在长距离安装时，两个双金属片的端部均向管道中心并拢，以最大程度避免管道内的遗留焊缝等缺陷对安装的影响。

在实际安装中，需要沿着管道长度方向进行多个测温点的布置，需要将上述多个弹性安装支架进行串联成一个整体，选择在中央连接片4上设置连接部件5。

如图2所示，在具有一定长度的连接部件5上设置多个弹性安装支架，即多个弹性安装支架之间的连接部件为一个整体，连接多个弹性安装支架的中央连接片(连接部件贯穿并固定多个弹性安装支架的中央连接片，选择在中央连接片的中央位置上设置贯穿孔，以便连接部件的连接固定)，这个整体的连接部件为实心结构或者空心结构5-1，在实际安装使用时，优选空心结构，以便于通过空心结构向安装管道中充气。

在实际使用时，可以根据工程实际需求，需要预先进行多个弹性安装支架的连接以及热电偶的安装固定，这时需要考虑运输问题，例如无法实现长距离热电偶及安装支架的包装和固定，需要将很长的产品进行绕盘，再进行包装、固定和运输。如图1所示，在中央连接片4上设置连接部件5采用分段式，不属于一个整体，而是在每个弹性安装支架的中央连接片上都设置一个连接部件(选择在中央连接片的中央位置上设置贯穿孔，连接部件固定贯穿并固定在贯穿孔中)，在每个弹性安装支架的连接部件之间采用与连接部件相比相对柔性材质的再次连接部件(图中未显示)进行连接，以形成整体连接部件；或者整体式连接部件选用柔性材质进行制备。当然，连接部件和再次连接部件之间采用固定连接方式，如螺纹、焊接，由连接部件和再次连接部件形成的整体连接部件为实心结构或者空心结构5-1。

在本发明的技术方案中，首先可以根据工程设计要求获知热电偶的工作环境温度，其次根据工作环境温度，待安装热电偶的管道结构(长度、内径、壁厚、材料以及管道焊接情况)设计整个基于双金属片的弹性安装支架以及热电偶的尺寸并选择适应环境的双金属片。举例来说，选择连接部件对准管道的中心，两个热电偶分别穿过两侧的第一导向管3-1和第二导向管3-2，到达第一双金属片1-1和第二双金属片1-2的外表面，并通过第一固定扣2-1和第二固定扣2-2固定两个热电偶的测温点；由于双金属片经工作环境温度作用后会涨开，即第一双金属片1-1和第二双金属片1-2会分别向管道内表面弯曲翘起进而带动两侧的热电偶测温点接触到管道的内表面，实现“贴壁检测”；在安装中，需要根据弹性安装支架两侧的双金属片距离管道内表面的距离，以及双金属片材料在工作环境温度下的弯曲形变大小，进行相应的设计，以满足实际使用的需求。

如附图3，利用基于双金属片的弹性安装支架的热电偶，沿安装管道的长度来说，对于每个基于双金属片的弹性安装支架来说，两个热电偶测温铠装丝6、7分别穿过两侧的第一导向管3-1和第二导向管3-2，到达第一双金属片1-1和第二双金属片1-2的外表面，优选通过第一固定扣2-1和第二固定扣2-2固定两个热电偶的测温点6-1和7-1；其余热电偶穿过穿线孔或者弹性安装支架和管道内壁的间隙，达到下一个基于双金属片的弹性安装支架，直到最后一个基于双金属片的弹性安装支架，每根热电偶测温铠装丝均(通过线路)与接线盒相连。

需要说明的是，采用双金属片的结构，对管道上某个测温处来说，两个热电偶测温点在环绕该处的圆周上进行测温；当然也可以考虑仅仅使用一个热电偶安装固定在其中一个双金属片上，这样一来，对管道上某个测温处来说，即可实现单个热电偶测温点的测温，此时双金属片结构仍然处于涨开状态，实现了基于双金属片的弹性安装支架与管道内表面的相对固定。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。