一种核电厂用可抽芯式温度计的制作方法

1.本实用新型属于温度测量设备领域，具体涉及到一种在高温、高辐照工况快速拆装的可抽芯式温度计。


背景技术：

2.温度仪表作为核电厂仪表和控制系统的重要组成部分，广泛应用于反应堆保护控制、事故后监测、工艺系统过程控制等方面，执行相应的保护、控制和监测功能，对核电站整体工艺流程正常、高效、安全的运行起着不可替代的作用。
3.铂电阻温度计具有高精度、高稳定性、重复性及互换性等特点，其测量范围内具有很高的线性度和灵敏度，且测量系统结构简单通用。铂电阻的量程范围宽泛，能够覆盖压水堆核电厂除堆芯温度以外（采用热电偶），核岛内绝大部分场合所要求的温度范围。但铂电阻元件结构精密、易损坏，在一些场景如高温、高辐射环境下，用户期望温度计能够快速更换，以减少人员在严酷环境下的滞留时间。
4.申请号为cn202022916516.4的专利文件公开了一种核电站用高稳定快响应的铂热电阻温度计，包括铠装铂热电阻，锥形保护套管，延伸段补强管，活络接头，直角快速接插件，散热管，接插件连接尾附和信号电缆组件；所述铠装铂热电阻包括铠装保护管；软导线，穿设在所述铠装保护管中且两端均露出于所述铠装保护管；铂电阻元件，与所述软导线的一端连接；所述锥形保护套管套接在与所述铠装保护管外部且设有容置所述铂电阻元件的电阻元件安装腔。该温度计能够对工艺系统相关管道和设备的温度进行快速监测，且长期稳定可靠，但在进行拆卸和元件更换时存在效率较低的问题。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种可快速更换铂电阻元件的核电厂用可抽芯式温度计。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
7.一种核电厂用可抽芯式温度计，包括第一组成件和第二组成件，所述的第一组成件包括内部设有线路组件的线路盒体、与所述线路盒体相连的第一连接件和与所述线路组件形成连接的测温芯棒；所述芯棒的第一端穿过所述的第一连接件并且与所述的线路组件形成连接；所述的第二组成件包括保护套管和与所述保护套管连接的第二连接件，所述的保护套管设有单向开口的芯棒容腔；所述芯棒的第二端穿过所述的第二连接件并且配合安置于所述的芯棒容腔中；所述第一连接件的外端部形成带有限位卡齿的第一连接部，所述第二连接件的外端部形成带有外螺纹的第二连接部，所述第一连接部的外周套设有可绕轴旋转且与所述限位卡齿形成抵接的活动连接头，所述的第一连接部与第二连接部相接，第二连接部与所述的活动连接头形成螺纹固定。
8.本实用新型包括相对独立的两部分，即具有温度测量功能的第一组成件和与第一组成件配合安装并用于保护第一组成件的测温芯棒的第二组成件。具体地，第一组成件包
括用于温度传导的测温芯棒和用于进行数据处理的线路组件，测温芯棒与线路组件之间形成连接以实现温度数据的最终获取。芯棒穿过第一连接件设置，第一端与线路组件形成连接，第二端从第一连接件中向外伸出，第二连接件中的保护套管用于对伸出部分进行保护。上述的第一组成件与第二组成件之间需要形成密封连接，以保护温度计内部的精密元件，同时第一组成件与第二组成件之间还需要能够实现拆卸分离，以更换内部元件。为了实现上述目的，本实用新型中，第一组成件与第二组成件之间形成可拆卸连接，而非焊接等固定连接。具体地，在第一连接件的端部设置带有限位卡齿的第一连接部，第一连接部上安装有活动连接头，活动连接头与限位卡齿形成抵接，使得活动连接头能够进行绕轴转动，同时由于限位卡齿的作用不会因为轴向滑动从第一连接件上脱落，在具体安装时，将第一连接部与第二连接部对齐并旋转活动连接头，使活动连接头与第二连接部上的外螺纹逐渐完成配合，最终活动连接头使第一连接部与第二连接部形成紧密贴合。进行拆卸时，反向旋转活动连接头即可使第一连接部与第二连接部松开。由于第一组成件和第二组成件之间的组合与拆分是通过第一连接件与第二连接件进行的，因此可以在不影响第二连接件与保护套管之间密封性的情况下实现测温芯棒的拆装。
9.进一步地，所述第一连接部的端部延伸形成锥状的配合头，所述第二连接件的端部形成与所述配合头对应的配合槽，所述的配合头与所述的配合槽形成配合连接。第一连接件与第二连接件的抵接配合压力来源于活动连接头旋转时内螺纹与外螺纹之间产生推进力，当设置成锥状配合结构时，在推进力的作用下配合结构的密封性增强，且第一连接件与第二连接件更容易对齐。
10.进一步地，所述的芯棒容腔由靠近开口端的第一容腔、位于中部的第二容腔和靠近封闭端的第三容腔依次连通构成，所述的第一容腔、第二容腔和第三容腔内径依次减小。
11.进一步地，所述的第三容腔内径与所述测温芯棒的外径相同。
12.进一步地，所述保护套管包括靠近开口端的第一套管部、位于中部的第二套管部和靠近封闭端的第三套管部；所述的第一套管部、第二套管部和第三套管部外径依次减小。
13.通过套管和芯棒容腔口径逐渐减小的设计，可以使保护套管的连接端与第二连接件之间的连接强度较高，在高温、高辐照和振动环境下能够保持测量稳定性，同时自由端保护套管壁的厚度较小，温度传递到测温芯棒的响应速度更快。在本实用新型中第一套管部和第二套管部对应的位置，测温芯棒不与测温套管壁直接接触，以避免因为不同部位管壁厚度不一造成的导热速率不同对测温产生影响，主要通过第三套管部来进行温度测定，使测量过程中能更快获得稳定的数据结果。此外，由于测温芯棒与保护套管之间仅在第三容腔所在位置形成配合，因此将芯棒从保护套管中抽出时，芯棒的端部到达第二容腔时，芯棒便完成与保护套管之间的松动脱离，可以避免第二组成件拆卸后因为失去固定连接关系而发生偏移导致芯棒受折损。
14.进一步地，所述保护套管的封闭端形成球面结构。
15.进一步地，所述的线路组件通过沿芯棒轴线方向设置的带有弹簧的螺钉固定安装在线路盒体上。测温芯棒与线路组件连接形成一体结构，通过螺钉上的弹簧可以向测温芯棒提供一个轴向的推力，使测温芯棒与芯棒容腔的第三容腔保持稳定接触。
16.进一步地，所述的线路盒体与第一连接件之间形成密封连接。
17.进一步地，所述的保护套管与第二连接件之间形成密封连接。
18.综上所述，应用本实用新型可以取得以下有益效果：
19.1）本实用新型的第一组成件与第二组成件通过活动连接头形成连接，能够实现不改变第二连接件与保护套管之间密封的情况下快速拆装温度计的测温芯棒，提高工作效率。
20.2）本实用新型保护套管和芯棒容腔均为阶梯状射击，底端外径小且底部为球面，既保证提高套管在高速介质中的强度，提高套管加工工艺性，同时能提高温度计热响应时间。
21.3）本实用新型在满足测温目的下，能适应强高温、高辐照的环境，提高温度计的热响应时间，更换方便，制作简单，成本较低。
附图说明
22.图1是实施例1中核电厂用可抽芯式温度计的整体结构示意图；
23.图2是图1中a区域拆分结构示意图；
24.图3是实施例1中保护套管的剖视图；
25.图中，1-线路盒体，2-线路组件，3-第一连接件，4-第二连接件，5-保护套管，6-活动连接头，7-测温芯棒，31-第一连接部，41-第二连接部，51-芯棒容腔，311-限位卡齿，312-配合头，411-配合槽，511-第一容腔，512-第二容腔，513-第三容腔，521-第一套管部，522-第二套管部，523-第三套管部。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.实施例1
29.如图1~3所示，本实施例提供了一种核电厂用可抽芯式温度计，该温度计可用于核电厂多种环境下的温度测量。
30.具体地，该温度计由相对独立的第一组成件和第二组成件以可拆卸的方式组装形成。
31.第一组成件包括内部形成空腔的线路盒体1、设置在线路盒体空腔中的线路组件
2、与所述线路盒体相连且具有与线路盒体内部空腔相通的通孔的第一连接件3和测温芯棒7，测温芯棒的第一端穿过所述的第一连接件并与线路组件2形成连接，另一端从第一连接件中伸出。
32.第二组成件包括用于与所述的第一连接件形成对接的第二连接件4和与所述第二连接件相连的保护套管5。保护套管中设有用于容置测温芯棒的芯棒容腔51，上述测温芯棒从第一连接件伸出的第二端插入至保护套管的芯棒容腔中，并与芯棒容腔的底部形成抵接配合。保护套管主体由于第二连接件相接的连接端至自由端依次形成三段结构，即第一套管部521、第二套管部522和第三套管部523，第一套管部至第三套管部的外径依次减小，形成梯台结构。芯棒容腔同样地由开口端至封闭端依次形成三段结构，即第一容腔511、第二容腔512和第三容腔513，第一容腔至第三容腔的内径依次减小，其中第三容腔的内径和测温芯棒的外径基本相吻合，使测温芯棒与第三容腔的内壁形成稳定贴合，而第一容腔和第二容腔的内径则大于测温芯棒的外径，其内壁不与测温芯棒直接接触。上述的第一容腔、第二容腔和第三容腔从整体上而言基本与第一套管部、第二套管部和第三套管部位置相对于，但并非完全一致，如图3所示，第一容腔和第三容腔均基本设置在第一套管部和第三套管部所在位置，但第二容腔跨越第一套管部和第二套管部设置。
33.上述第一连接件3的端部形成第一连接部31，第一连接部包括径向延展形成的尺径大于第一连接件主体的限位卡齿311和轴向延展形成的口径逐渐减小的锥状的配合头312。上述第二连接件7的端部形成第二连接部41，第二连接部的外周设有外螺纹，且与第一连接部相对的位置设有能够与所述配合头形成配合抵接的锥状的配合槽411。在所述的第一连接部的外周套设有一具有内螺纹结构的活动连接头6，活动连接头与所述的限位卡齿形成轴向方向上的抵接，使得活动连接头不会从第一连接部上轴向滑动而脱落，同时活动连接头能够绕轴自由旋转。在进行组装时，测温芯棒插入至芯棒容腔中，上述的第一连接部与第二连接部相接，第二连接部的外螺纹与活动连接头的内螺纹相配合，旋转活动连接头，第二连接部在螺纹配合结构的推进力下逐渐接近第一连接部，直至配合头与配合槽形成紧密贴合。
34.上述第一连接件与线路盒体形成密封连接，具体地，线路壳体上形成一个筒状的连接件接口，第一连接件与线路盒体的相接端配合插入至所述的连接件接口中并形成配合固定。同样地，第二连接件与保护套管也形成密封连接，具体地，第二连接件与保护套管消解的一端插入至上述的第一容腔中，并与第一容腔形成配合固定。在进行温度计内芯的拆装时，仅涉及第一连接件与第二连接件之间的连接和分离，因此不会影响到第一连接件与线路盒体之间的密封性以及第二连接件与保护套管之间的密封性。
35.此外，上述的线路组件通过带弹簧的螺钉安装固定在线路盒体上，螺钉上的弹簧对线路组件产生轴向的弹性压力，使线路组件与测温芯棒形成的一体结构受到压力后，测温芯棒能够持续保持与上述第三容腔的配合。
36.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。