铂电阻温度计保护套的制作方法

文档序号:33641230发布日期:2023-03-29 02:08阅读:86来源:国知局

1.本实用新型涉及一种温度监测领域,特别涉及一种铂电阻温度计保护套。


背景技术:

2.在现代工业生产中,温度测量几乎遍及生产过程中的各个环节。铂电阻温度计是常用的温度测量传感器,铂电阻温度计在测量管内温度时,应当保证铂电阻温度计的感温元件与流体充分接触,以减少测量误差。安装铂电阻温度计感温元件时,应当迎着被测介质流向插入,至少须与被测介质正交,切勿与被测介质形成顺流。
3.铂电阻温度计保护套作为铂电阻温度计的重要组成部分,在工程应用中,安装于工艺管道上,为检测温度的铂电阻温度计的芯体提供保护。铂电阻温度计保护套直接与管内流体接触,抵抗管内流体对温度计芯体的冲蚀、振动损伤,起到保护温度计芯体的作用,温度计保护套的机械强度是影响铂电阻温度计使用寿命的重要因素之一。在工况环境严酷,安全等级、质保等级高的领域,如核场、高温高压环境,对温度计套管的可靠性提出了更高的要求,尤其当测量高速度流体的温度时,温度计套管更容易因为流体的冲蚀而发生弯曲破损,因此,温度计套管的结构设计和力学性能分析显得非常重要。
4.随着科学技术的发展,对温度传感器的性能要求越来越高,在一些特定的工况环境,要求温度计保护套具有很高的机械强度和耐化学腐蚀的能力,且要求具有优异的响应速度和测量精度。目前在铂电阻温度计中使用的温度计保护管通常为内、外管,保护管的外管为轴向通孔,铂电阻温度计的测量端设置在内管的小径端内,内管安装在外管中,内管的小径端与外管内壁留有过流空间,外管上设置导流孔对应内管的小径段圆周壁,该导流孔的流向垂直于内管的小径端的中轴线,在测量高流速流体的温度时,在其高流速流体垂直冲向内管的小径端壁,这种强大的冲击力,很容易使内管的小径端发生冲击损害、弯曲破损,并伴随冲击共振,不能起到很好的保护铂电阻温度计芯体的作用,导致铂电阻温度计的使用寿命缩短,测温精度下降。


技术实现要素:

5.本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足,提供一种铂电阻温度计保护套,当被测流体冲刷温度计保护套时,其通过过水孔减小流体流量、降低流体流速,并通过混水腔将流体混合均匀,进而均匀了被测流体的流速和温度,解决铂电阻温度计在工况环境严酷,安全等级、质保等级高的情况下,铂电阻温度计保护套容易因为流体强大的冲击力,很容易发生冲刷损害、弯曲破损,并伴随冲击共振,不能使铂电阻温度计芯体得到有效保护的问题。
6.本实用新型的是这样实现的:
7.一种铂电阻温度计保护套,保护套设有轴向延伸的阶梯孔,所述阶梯孔为用于安装铂电阻温度计的盲孔,所述阶梯孔的小径段位于保护套的盲端,所述盲端设有一混水腔,所述混水腔环绕阶梯孔的小径段且不与阶梯孔相通形成夹层,所述盲端的圆周壁上设有多
个过水孔与混水腔连通。
8.各过水孔均由向上倾斜水道和向下倾斜水道构成,所述向上倾斜水道和向下倾斜水道在盲端外壁为同一外孔口,该外孔口的轴心延长线垂直于保护套中轴线,所述向上倾斜水道和向下倾斜水道分别通过各自的内孔口与混水腔连通,所述向上倾斜水道和向下倾斜水道的直径为均3~4mm,所述外孔口的孔径为5~6mm。
9.所述向上倾斜水道和向下倾斜水道与外孔口的轴心延长线的夹角均为50
°

10.所述盲端环圆周壁均匀分布设有四个过水孔,四个过水孔的外孔口的轴心延长线处于同一平面。
11.所述阶梯孔为孔径逐级变小的三级阶梯孔,阶梯孔的大径段与保护套的开口端设置的内螺纹安装孔连通。
12.所述保护套为3d打印成型。
13.一种铂电阻温度计保护套,保护套设有轴向延伸的阶梯孔,所述阶梯孔为用于安装铂电阻温度计的盲孔,所述阶梯孔的小径段位于保护套的盲端,用于安装铂电阻温度计的感温元件,所述盲端设有一混水腔,所述混水腔环绕阶梯孔的小径段且不与阶梯孔相通形成夹层,所述盲端的圆周壁上设有多个过水孔与混水腔连通。从而使得被测流体只能从过水孔流入混水腔后在混水腔中得到缓冲混匀,之后再从过水孔向外流出,从而均匀了被测流体的流速和温度,提高了测量精度。
14.各过水孔均由向上倾斜水道和向下倾斜水道构成,所述向上倾斜水道和向下倾斜水道在盲端外壁为同一外孔口,该外孔口的轴心延长线垂直于保护套中轴线,所述向上倾斜水道和向下倾斜水道分别通过各自的内孔口与混水腔连通。被测流体的经过外孔口分量后再从内孔口流出进入混水腔时,速度得到降低,由此使流体对混水腔所环绕的阶梯孔小径段外侧壁的冲击力减小,避免冲击损害、弯曲破损,以及冲击共振,从而延长了保护套的使用寿命,使铂电阻温度计芯体能够得到有效保护。
15.所述阶梯孔为孔径逐级变小的三级阶梯孔,阶梯孔的大径段与保护套的开口端设置的内螺纹安装孔连通。进而减小温度计芯体与保护套的间隙,减小热响应时间,同时提高抗压强度。
16.本实用新型的铂电阻温度计保护套与现有技术相比,在工况环境严酷,安全等级、质保等级高的情况下,可有效的抵抗流体对铂电阻温度计保护套的冲击力,避免冲击损害、弯曲破损,以及冲击共振,从而延长了保护套的使用寿命,使铂电阻温度计芯体能够得到有效保护。同时均匀了被测流体的流速和温度,提高测量精度,减少响应时间,满足核电站主管道快速测量的要求。
附图说明
17.图1为铂电阻温度计保护套管结构示意图;
18.图2为铂电阻温度计保护套管外壁结构示意图;
19.图3为图1的a-a向截面图;
20.图4为图1的b-b向截面图;
21.图5为图1的c-c向截面图。
具体实施方式
22.参考图1至图5,一种铂电阻温度计保护套,保护套设有轴向延伸的阶梯孔,所述阶梯孔为孔径逐级变小的三级阶梯孔,阶梯孔的大径段与保护套的开口端设置的内螺纹安装孔7连通。所述阶梯孔为用于安装铂电阻温度计的盲孔,所述阶梯孔的小径段2位于保护套的盲端1,用于安装铂电阻温度计的感温元件,所述盲端1设有一混水腔3,所述混水腔3环绕阶梯孔的小径段2且不与阶梯孔相通形成夹层,所述盲端1的圆周壁上设有多个过水孔4与混水腔3连通。所述盲端1环圆周壁均匀分布设有四个过水孔4,四个过水孔4的外孔口的轴心延长线处于同一平面。各过水孔4均由向上倾斜水道5和向下倾斜水道6构成,所述向上倾斜水道5和向下倾斜水道6在盲端1外壁为同一外孔口,该外孔口的轴心延长线垂直于保护套中轴线,所述向上倾斜水道5和向下倾斜水道6与外孔口的轴心延长线的夹角α均为50
°
;所述向上倾斜水道5和向下倾斜水道6分别通过各自的内孔口与混水腔3连通。所述向上倾斜水道5和向下倾斜水道6的直径为均3~4mm,以3mm为佳。所述外孔口的孔径为5~6mm,以5mm为佳。
23.铂电阻温度计进行测温时,被测流体从过水孔4的外孔口流入后,分别流入向上倾斜水道5和向下倾斜水道6并从各自的内孔口流进混水腔3,从而使流体流量减小,且流体的流速在内、外孔口处经历两次分解,进而在混水腔3中被混匀,均匀被测流体的流速和温度,提高测量精度。
24.被测流体横向流速为v,向上倾斜水道5和向下倾斜水道6与外孔口的轴心延长线的夹角α均为50
°
,被测流体在流经外孔口时,流体流速v被分解为方向向上倾斜50
°
的分量v1,及方向向下倾斜50
°
的的分量v2。分量v1和v2的计算公式如下:
25.v1=v/(2cosα)
26.v2=v/(2cosα)
27.被测流体流经内孔口时,v1被分解为水平方向的分量v1x,竖直方向的分量v1y。分量v1x和v1y的计算公式如下:
28.v1x=v1

cosα
29.v1y=v1

sinα
30.本实施例中铂电阻温度计保护套的盲端1环圆周壁均匀分布设有四个过水孔4,四个过水孔4的外孔口的轴心延长线处于同一平面,过水孔4的向上倾斜水道5和向下倾斜水道6与外孔口的轴心延长线的夹角均α为50
°
,向上倾斜水道5和向下倾斜水道6的直径为均3mm。外孔口的孔径为5mm。
31.如果被测流体流速为20m/s,当流体流经外孔口时,流体流速被分解为方向斜向上50
°
的流速为15.56m/s和方向斜向下50
°
的流速为15.56m/s的两个分量;当流体流经内孔口时,向上倾斜水道5的流速15.56m/s的矢量再被分解为水平方向流速10m/s 和竖直方向流速11.92m/s的两个分量。
32.如果被测流体流速为26m/s,当流体流经外孔口时,流体流速被分解为方向斜向上50
°
的流速为20.22m/s和方向斜向下50
°
的流速为20.22m/s的两个分量;当流体流经内孔口时,向上倾斜水道5的流速20.22m/s的矢量再被分解为水平方向流速12.97m/s 和竖直方向流速15.51m/s的两个分量。
33.由此可见,被测流体的流速经外孔口分量后再从内孔口流出进入混水腔3时,速度
得到降低,由此使流体对混水腔3所环绕的阶梯孔小径段2外侧壁的冲击力减小,避免冲击损害、弯曲破损,以及冲击共振,从而延长了保护套的使用寿命,使铂电阻温度计芯体能够得到有效保护。
34.本实施例中铂电阻温度计保护套为3d打印成型,能够完整的制作出整体结构的保护套。当然除了3d打印成型外,也可以采用从保护套盲端顶部加工成阶梯轴形状,使阶梯轴的小径段位于保护套轴向延伸的阶梯孔的小径段外,再用加工有多个过水孔4的端帽把阶梯轴的小径段罩住,使小径段与端帽内壁之间形成混水腔3。端帽与保护套密封固定。
35.以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并不用于限制本实用新型,本领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神的前提下,对本实用新型进行的改动均落入本实用新型的保护范围。
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