[发明专利]可重复使用的接触式液体内部温度测量装置及测量方法

说明书

本发明公开了可重复使用的接触式液体内部温度测量装置及测量方法，所述测量装置包括热电偶，所述热电偶的顶部设置有热电偶导线，所述热电偶的外侧设置有保护套管，所述保护套管的底部为封闭结构、顶部为开口结构，所述保护套管的顶部通过一管状的连接头与热电偶导线密封组件连接，所述热电偶导线的端部伸出热电偶导线密封组件，所述保护套管、连接头和热电偶导线密封组件之间形成用于放置热电偶的空腔，还包括排气系统用于排出空腔内的空气。本发明解决了现有钨铼热电偶不能重复使用、不能在氧化环境使用的问题。

技术领域

本发明涉及高温液体内部温度测量技术领域，具体涉及可重复使用的接触式液体内部温度测量装置及测量方法。

背景技术

高温液体内部温度测量一直是较为困难的事情。目前，高温体内部温度测量普遍采用钨铼热电偶，钨铼热电偶虽然测量温度范围达到了2300℃以上，但热电偶及护套不能用于氧化环境，在空气中会因为氧化造成失效。例如，在钢水测温领域，目前普遍采用的测温方式为：一次性消耗式快速钨铼热电偶。钨铼热电偶通过安装在测温枪上插入钢水中直接接触测量钢水温度，浸没时间不超过5s，且只能使用一次。

虽然钨铼热电偶能满足一定条件下的工业需求，但是远远满足不了关于钢水，或者更高熔点的化合物及反应堆熔融物相关的科学实验的测温需求，例如钢水注水冷却实验中，需要连续实时测量内部温度，以获注水冷却能力。

发明内容

本发明的目的在于提供可重复使用的接触式液体内部温度测量装置，解决现有钨铼热电偶不能重复使用、不能在氧化环境使用的问题。

此外，本发明还涉及上述测量装置的测量方法。

本发明通过下述技术方案实现：

可重复使用的接触式液体内部温度测量装置，包括热电偶，所述热电偶的顶部设置有热电偶导线，所述热电偶的外侧设置有保护套管，所述保护套管的底部为封闭结构、顶部为开口结构，所述保护套管的顶部通过一管状的连接头与热电偶导线密封组件连接，所述热电偶导线的端部伸出热电偶导线密封组件，所述保护套管、连接头和热电偶导线密封组件之间形成用于放置热电偶的空腔，还包括排气系统用于排出空腔内的空气。

本发明所述热电偶和热电偶导线为现有技术，所述保护套管为高熔点材质，其封闭端为接触测量端，厚度在保证密封强度条件下尽可能薄，保证良好的导热特性，所述热电偶导线密封组件采用现有密封组件，所述排气系统通过向空腔内导入惰性气体实现排空，所述连接头与保护套管、热电偶导线密封组件均为可拆卸式连接，便于更换保护套管。排气过程要维持较长时间，尽可能排空内部空气，使得装置内部建立惰性环境，防止热电偶氧化失效。

本发明通过设置高熔点材质的保护套管，与连接头、热电偶导线密封组件装配后，能够保证整个测温装置的密封性，避免测量是热电偶直接与液体接触，实现保护热电偶。

本发明通过设置排气系统，通过排气系统向测温装置内注入惰性气体，保证高温条件下热电偶不被氧化，防止热电偶氧化失效。

综上，本发明通过设置外层保护套管和内部惰化气体能够保证热电偶不氧化，在弱氧化环境下(水蒸气、二氧化碳)连续测量一定时间后，可通过更换外层保护套管实现测温装置重复使用，如此，本发明解决了现有钨铼热电偶不能重复使用、不能在氧化环境使用的问题。

本发明所述测量装置适用于弱氧化液体介质，在真空、惰性气体、还原性环境下可长期测量。

如果在弱氧化环境下使用，保护套管会被氧化。为防止保护套管因氧化泄漏，一定时间后可拔出测温装置，更换保护套管。由于测温装置很好的保护了高价值的热电偶，更换套管重新装配后可继续使用。

进一步地，排气系统包括进气嘴、排气嘴和输气管，所述输气管一端与进气嘴连通，另一端插入保护套管的底部。

进一步地，进气嘴、排气嘴设置在连接头的侧壁上。