[发明专利]一种热管式温度测定装置及方法

说明书

本发明公开了一种热管式温度测定装置及方法，包括：传热模块、温度测量模块和机械模块；方法包括如下步骤：(1)根据管道形状对于管道壁面和装置的相对位置进行初步的判断；(2)选取合适的位置利用热管弯曲底座，良好契合管道外壁，进行固定并做测量前的准备工作；(3)位置固定结束，伴随着热管快速进行热量传递过程；在传感器进行温度测量时，每次应在读数相对稳定时记录；(4)每次测量结束后，在连杆和加紧弹簧的共同作用下，改变装置的位置，测量管道外壁多处温度，综合反映管道内部流体状况。本发明不需要将测温装置插入管道内部进行测量，满足了当管道内部高温高压条件时，不利于开孔测量的情况，能够更加准确的反映管道温度情况。

技术领域

本发明涉及多点温度测量技术领域，尤其是一种热管式温度测定装置及方法。

背景技术

温度是生产工艺过程中最基本、最重要的控制参数之一，温度测量工作关系到生产条件的建立，产品的产量、质量、效率，以及生产设备的寿命与安全等。产业上常见的温度检测仪表主要有双金属温度计、热电偶、热电阻和辐射式温度计。要测定管道内部流体的温度一般可采用热电偶或热电阻装置，它可直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度值。但在实际工业生产中，存在如下情况：管道内部充满高温高压的流体，如温度大于500℃或是压力大于10.0MPa，在此条件下如若将管道壁开孔测温，会改变管道的热应力分布，存在不安全因素，因此无法将热电偶插入管道内部进行测温；又如，由于管道形状限制以及测温装置自身的局限性，同样存在不可开孔测量的情况。为了解决这些问题，亟需提出一种新的测温装置以及方法，在最小误差范围内，能够在管道外部测温，间接得出管道内部流体温度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种热管式温度测定装置及方法，能够在无法将测量仪器插入管道内部的情况下，通过测量管道壁面温度，从而反映出管道内部流体温度。

为解决上述技术问题，本发明提供一种热管式温度测定装置，被测管道1是测量对象；装置包括：传热模块、温度测量模块和机械模块；传热模块包括柔性导热片2、保温材料3和热管4；温度测量模块包括测温杆8、金属导热衬套9、传感器插孔10、连接底座11和传感器12；机械模块包括支撑板5、加紧弹簧6和连杆7；热管4的侧面包有保温材料3，热管4的下部与被测管道1之间垫有柔性导热片2，热管4通过加紧弹簧6与支撑板5相互连接，支撑板5的外端又安装有连杆7，测温杆8插入热管4上部的冷凝段之中，测温杆8与传感器插孔10连接处配合有金属导热衬套9，热管4顶部设有连接底座11，连接底座11的上面为传感器12。

优选的，热管4的下部为弯曲板状，上部为竖直形状，下部与上部分别为整个热管的蒸发段和冷凝段。

优选的，测温杆8与热管4端面上的传感器插孔10之间形成不超过0.5mm的配合间隙。

优选的，连接底座11为法兰盘。

优选的，传感器12通过导线与仪表相连，及时读出温度值。

相应的，一种热管式温度测定方法，包括如下步骤：

(1)测量开始前，根据管道形状对于管道壁面和装置的相对位置进行初步的判断；

(2)选取合适的位置利用热管4弯曲底座，良好契合管道外壁，进行固定并做测量前的准备工作；

(3)位置固定结束，伴随着热管4快速进行热量传递过程；在传感器12进行温度测量时，每次应在读数相对稳定时记录；

(4)每次测量结束后，在连杆7和加紧弹簧6的共同作用下，改变装置的位置，测量管道外壁多处温度，综合反映管道内部流体状况。

优选的，步骤(2)中，连杆7绕中心轴的转动，带动装置进行前后和上下位置的改变，使得热管4在壁面上进行滑动调整；加紧弹簧6依靠弹力作用，将装置固定在壁面之上；通过与连杆7的配合，增加装置对于管道壁面的压力。