[实用新型]交变磁场内小直径金属球壁温测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于一种球形构建壁温测量设备，具体涉及一种交变磁场内小直径金属球壁温测量装置。 

背景技术

含内热源多孔介质中的流动换热过程具有广泛的实际应用背景，涉及核反应堆冷却、煤炭的储存开发与燃烧、高温元件的冷却、铸造砂型的传热传湿、热管多孔芯吸液与传热、化工填充床、太阳能与废热储能、航空航天器的热保护、石油热采、地热热储、地下核废料热质扩散、环境工程中垃圾与污水处理、土地盐碱化与污染、建筑与绝热材料中的传热传湿、物品干燥与保鲜、土壤内养分水分传递、生物体内的传递现象及强化传热等领域。 

针对含内热源多孔介质的模拟，实验室通常使用大量球形颗粒堆积形成有序饱和多孔介质，利用电磁感应对多孔介质加热，形成含内热源多孔介质。为了研究含内热源多孔介质中的流动换热问题，需要在交变磁场中精确测量球形结构的壁温。 

其中，哈尔滨工程大学的高璞珍等人针对一种热电偶测量通直流电金属表面温度的方法申请了专利，该专利特征是热电偶的两个偶丝固定在通直流电加热的金属壁面上，并且保证热电偶的两个偶丝与金属壁面接触点的连线方向垂直于直流电的电流方向。该专利主要应用于直流电加热金属壁面温度的测量，与交变磁场内金属球壁面温度的测量有本质差异。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可作为实验室用交变磁场内微小结构体壁温测量的交变磁场内小直径金属球壁温测量装置。 

本实用新型是这样实现的，交变磁场内小直径金属球壁温测量装置，它包括一根热偶丝，热偶丝外设有铠装热偶外壳，铠装热偶外壳外设有绝缘套管，设有铠装热偶外壳和绝缘套管的热偶丝穿过开有通孔的金属小球一、金属小球二和金属小球三，铠装热偶外壳的与套有金属小球相对的一端接有接地线。 

所述的金属小球为3个。 

所述的金属小球三的通孔处采用银钎焊将金属小球三与热偶丝焊接封装。 

本实用新型的优点是，铠装热偶外壳接地屏蔽了电磁感应的影响，三个金属小球串联保证了足够的保温段，实现了在交变磁场内微小结构的壁温精确测量，解决了含内热源饱和多孔介质内微小结构壁温测量问题。 

附图说明

图1为本实用新型所提供的交变磁场内小直径金属球壁温测量装置示意图。 

图中，1金属小球一，2绝缘套管，3铠装热偶外壳，4热偶丝，5接地线，6金属小球二，7金属小球三。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细介绍： 

如图1所示，交变磁场内小直径金属球壁温测量装置它包括一根热偶丝4，热偶丝4外包裹有铠装热偶外壳3，铠装热偶外壳3外套有绝缘套管2，套有铠装热偶外壳3和绝缘套管2的热偶丝4穿过开有通孔的三个金属小球1、6和7，最末端的金属小球三7的通孔处采用银钎焊将金属小球三7与热偶丝4焊接封装，铠装热偶外壳3的与套有金属小球相对的一端接有接地线5。 

本实用新型的工作条件是水介质及蒸汽介质，常压～10MPa，常温～ 300℃。 

交变磁场内小直径金属球壁温测量装置可安装于电磁感应磁场中的小直径金属球堆积层内，测量金属小球壁温，测量装置具有较高的机械强度，可承受常压～10MPa压力，可工作于单相水、蒸汽-水两相及过热蒸汽环境下。 

交变磁场内小直径金属球壁温测量装置可作为实验室用交变磁场内微小结构体壁温测量装置，开展地下核废料热质扩散、核反应堆冷却等工程验证试验。 

本实用新型的使用方式如下： 

将串装好的特殊测量热偶放置于热电偶标定油槽内，进行热电偶标定。 

将铠装热电偶外壳接地，由于绝缘套管的存在，可以保证铠装热电偶外壳接地后，避免金属小球处于接地状态，使得金属小球内正常产生涡电流，并有效屏蔽了热电偶产生涡电流影响测量。 

交变磁场内小直径金属球壁温测量装置解决了含内热源饱和多孔介质内微小结构壁温测量问题，实现了在交变磁场内微小结构的壁温测量，主要用于实验室在交变磁场内测量微小结构体壁温。