烷基化装置专用耐高温腐蚀热电偶以及温度监控系统的制作方法

本发明涉及热电偶的，特别涉及烷基化装置专用耐高温腐蚀热电偶以及温度监控系统。

背景技术：

1、烷基化装置主要用于生产烷基苯，其涉及烷基化反应、酸烃分离和蒸馏等不同反应操作，每个反应操作都需要在合适温度环境下才能进行。为了保证烷基化装置正常高效生产烷基苯，需要对烷基化装置的每个反应流程进行实时温度检测。为了保证烷基化装置的正常工作，通常会在烷基化装置内部安装热电偶，实现对装置内部不同反应流程的温度检测。现有的热电偶都是将热电偶丝直接暴露在装置内部的反应环境中，经过长时间的使用热电偶丝会不可避免被反应气体腐蚀，影响热电偶的温度检测准确性。此外现有的热电偶无法对烷基化装置进行全流程温度检测，不能对烷基化装置内部发生的反应进行全面的温度识别，从而降低对烷基化装置内部温度控制的精确性和可靠性。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的缺陷，本发明提供烷基化装置专用耐高温腐蚀热电偶以及温度监控系统。热电偶包括设置在烷基化装置不同位置的若干热电偶单元和信号转换单元，热电偶单元包括用于封闭双热电偶丝的保护探头，避免双热电偶丝受到烷基化装置内部气体腐蚀，保证热电偶的正常分布式温度检测，并为调整烷基化装置的温度环境提供可靠依据。温度监控系统利用热电偶进行内部不同部件操作环境的温度检测，对热电偶单元进行安装姿态检测，及时通知调整安装姿态不当的热电偶单元；还基于热电偶检测得到的温度变化信息，识别烷基化操作是否存在异常状态，便于准确通知调整相应操作的反应环境温度，保证烷基化装置的正常高效工作。

2、本发明提供烷基化装置专用耐高温腐蚀热电偶，包括：

3、分布式热电偶模块，包括设置在烷基化装置不同位置的若干热电偶单元，以及与所有热电偶单元连接的信号转换单元；

4、每个热电偶单元均包括保护管和设置在所述保护管内部的双热电偶丝；所述保护管的一端与弹性可变形堵头的一端连接，所述双热电偶丝穿过所述弹性可变形堵头后，与所述弹性可变形堵头的另一端上的保护探头的内侧连接；所述弹性可变形堵头能够沿着所述保护管的长度方向进行伸缩；

5、所述信号转换单元与每个热电偶单元中从所述保护管的另一端伸出的双热电偶丝连接，将每个热电偶单元产生的测温数据转换为预定模式的测温信号；

6、所有热电偶单元一一对应设置在所述烷基化装置对应不同烷基化操作工序的部件中；

7、温度状态分析单元，与所述信号转换单元连接，用于对所述测温信号进行分析，得到所述烷基化装置当前执行的烷基化操作的温度变化状态信息。

8、进一步，所述保护管内部还填充有隔热材料，所述隔热材料为颗粒状隔热材料；

9、所述隔热材料在所述保护管内部的填充占比不低于95％，其中，所述填充占比是指所述隔热材料的总体积与所述保护管内部空间总体积的比值。

10、进一步，所述保护管的一端与所述弹性可变形堵头的一端通过耐高温抗腐蚀粘合剂连接；

11、所述弹性可变形堵头的另一端与所述保护探头通过耐高温抗腐蚀粘合剂连接；

12、所述双热电偶丝与所述保护探头的内侧过盈连接。

13、进一步，所述信号转换单元将每个热电偶单元产生的测温数据转换为预定模式的测温信号，包括：

14、对每个热电偶单元产生的模拟测温数据进行坏点数据识别处理，并将所述模拟测温数据存在的所有坏点数据进行剔除，得到降噪模拟测温数据；

15、对所述降噪模拟测温数据进行模数转换后，得到数字测温信号，并将所述数字测温信号与其对应的烷基化操作工序进行关联标定。

16、本发明还提供用于烷基化装置的温度监控系统，包括：

17、热电偶，所述热电偶包含的所有热电偶单元一一对应设置在所述烷基化装置对应不同烷基化操作工序的部件中；

18、热电偶姿态检测设备，包括若干三轴加速度传感器，每个三轴加速度传感器与每个热电偶单元一一对应设置，用于检测每个热电偶单元在相应部件内部的姿态信息；

19、热电偶调整通知模块，与所述热电偶姿态检测设备连接，用于根据所述姿态信息，判断所述热电偶单元是否满足与自身所在部件内部空间相对应的安装姿态条件，并根据上述判断结果，生成相应的热电偶调整通知消息；

20、温度状态确定模块，与所述热电偶连接，用于根据所述温度变化状态信息，判断所述烷基化装置对应的烷基化操作是否存在异常状态；

21、云端服务模块，与所述温度状态确定模块连接，用于根据所述温度状态确定模块的判断结果，生成关于所述烷基化装置的烷基化操作异常通知消息。

22、进一步，所述三轴加速度传感器检测所述热电偶单元在相应部件内部的姿态信息，包括：

23、所述三轴加速度传感器设置所述热电偶单元的外表面上，并与所述热电偶单元信号连接；

24、当所述热电偶单元启动测温工作后，向所述三轴加速度传感器发送触发信号，使所述三轴加速度传感器同步对所述热电偶单元进行预定频率的周期性三轴姿态检测，得到三轴姿态数据。

25、进一步，当所述热电偶单元启动测温工作后，向所述三轴加速度传感器发送触发信号，使所述三轴加速度传感器同步对所述热电偶单元进行预定频率的周期性三轴姿态检测，得到三轴姿态数据，包括：

26、步骤s1，当所述热电偶单元启动测温工作后，会向所述三轴加速度传感器发送三种不同类型的触发信号，利用下面公式(1)，根据接收到的三种不同类型的触发信号的返回信息，判断所述三轴加速度传感器是否被触发，

27、

28、在上述公式(1)中，e表示所述三轴加速度传感器是否被触发的判定值；d16_a(4→8)表示所述三轴加速度传感器接收到的第a种类型的触发信号的16进制返回信息中第4位至第8位上的数据，第4位至第8位上的数据为所述三轴加速度传感器触发的反馈信息，若在规定时间内未收到对应信号，则其d16_a(4→8)数值为16进制的1；d16表示所述三轴加速度传感器触发成功的反馈信息；

29、若e＝1，则表示所述三轴加速度传感器被成功触发；

30、若e＝0，则表示所述三轴加速度传感器未被成功触发；

31、步骤s2，利用下面公式(2)，根据三种不同类型的触发信号的返回信息，控制三种不同类型的触发信号的发送端传感器的检修频率，

32、

33、在上述公式(2)中，f(a)表示第a种类型的触发信号的发送端传感器的检修控制频率；t(a)表示从第a种类型的触发信号发送开始到接受到对应返回信息的时间，若在规定时间内未收到对应信号，则t(a)＝∞；t0表示最长检修周期；e表示自然常数；

34、接着按照f(a)的频率对相应类型的触发信号的发送端传感器进行检修，若f(a)＝0，则进行拆除检修；

35、步骤s3，利用下面公式(3)，根据三种不同类型的触发信号的返回信息，控制下次进行发送触发信号的发送顺序，

36、

37、在上述公式(3)中，a1表示下次进行发送触发信号时最优先控制发送第a1种类型的触发信号；a2表示下次进行发送触发信号时第二优先控制发送第a2种类型的触发信号；a3表示下次进行发送触发信号时最后控制发送第a3种类型的触发信号；表示将a的值从1取值到3带入到括号内得到括号内取得最大值时的a值；表示将a的值从1取值到3带入到括号内得到括号内取得最小值时的a值；{a∈{1，2，3}and a≠a1and a≠a3}表示从1到3中选择出既不等于a1又不等于a3的数值。

38、进一步，所述热电偶调整通知模块根据所述姿态信息，判断所述热电偶单元是否满足与自身所在部件内部空间相对应的安装姿态条件，并根据上述判断结果，生成相应的热电偶调整通知消息，包括：

39、对所述三轴姿态数据进行分析，得到所述热电偶单元在三轴姿态检测过程中的三轴姿态变化数据；再将所述三轴姿态变化数据映射到自身所在部件内部空间的三维空间坐标系中，得到所述热电偶单元于自身所在部件内部空间的六自由度姿态变化信息，以此判断所述热电偶单元是否超出自身所在部件内部空间所限定的空间范围；若超过，则判断所述热电偶单元不满足与自身所在部件内部空间相对应的安装姿态条件；若不超过，则判断所述热电偶单元满足与自身所在部件内部空间相对应的安装姿态条件；

40、当所述热电偶单元不满足与自身所在部件内部空间相对应的安装姿态条件，则根据所述热电偶单元自身所在部件于所述烷基化装置的位置信息，生成相应的热电偶调整通知消息。

41、进一步，所述温度状态确定模块根据所述温度变化状态信息，判断所述烷基化装置对应的烷基化操作是否存在异常状态，包括：

42、将所述温度变化状态信息与所述热电偶单元所在部件内部空间的预设反应温度允许变化范围信息进行对比；若两者相匹配，则判断所述热电偶单元所在部件内部空间对应的烷基化操作不存在异常状态；若两者不匹配，则判断所述热电偶单元所在部件内部空间对应的烷基化操作存在异常状态；

43、所述云端服务模块根据所述温度状态确定模块的判断结果，生成关于所述烷基化装置的烷基化操作异常通知消息，包括：

44、获取所述热电偶单元所在部件内部空间对应的烷基化操作存在异常状态对应的持续时间，若所述持续时间超过预设时间长度阈值，则根据所述热电偶单元自身所在部件于所述烷基化装置的位置信息，生成相应的烷基化操作异常通知消息。

45、相比于现有技术，该烷基化装置专用耐高温腐蚀热电偶，其中热电偶包括设置在烷基化装置不同位置的若干热电偶单元和信号转换单元，热电偶单元包括用于封闭双热电偶丝的保护探头，避免双热电偶丝受到烷基化装置内部气体腐蚀，保证热电偶的正常分布式温度检测，并为调整烷基化装置的温度环境提供可靠依据。温度监控系统利用热电偶进行内部不同部件操作环境的温度检测，对热电偶单元进行安装姿态检测，及时通知调整安装姿态不当的热电偶单元；还基于热电偶检测得到的温度变化信息，识别烷基化操作是否存在异常状态，便于准确通知调整相应操作的反应环境温度，保证烷基化装置的正常高效工作。

46、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

47、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。