[发明专利]一种基于弹性支撑环的大长径比温度计

说明书

本发明属于温度测量技术领域，具体涉及一种基于弹性支撑环的大长径比温度计，包括：保护管、温度计电气接口、温度计安装接口、弹性支撑环、铠装电缆和温度计探头；温度计探头设置于保护管的内腔中，温度计探头的自由端与保护管的内腔底端紧贴，温度计探头的另一端与铠装电缆的一端固定连接，铠装电缆的另一端与温度计电气接口的一端固定连接，温度计安装接口固定连接于保护管的开口端；弹性支撑环套设于铠装电缆上，弹性支撑环包括上套环、下套环和若干个边条，若干个边条等间隔设置于上套环和下套环之间，每个边条的两端分别与上套环和下套环固定连接，边条为可弯曲弹性结构。本发明温度计抗振动、易拆卸，能够有效应对恶劣环境。

技术领域

本发明属于温度测量技术领域，具体涉及一种基于弹性支撑环的大长径比温度计。

背景技术

在工业应用中，温度计被广泛用于测量工艺系统管道、容器等内部介质的温度参数。然而，在使用温度计测量某些体积较大、运行压力较高的容器或管道内部流体介质温度时。为了确保温度测量的准确性，需要使用较长长度的温度计才能有效插入内部，根据不同的工艺系统情况，一些温度计的插入深度可达0.5米甚至1米以上，温度计的设计长度超出了一般工业应用中温度计的长度。同时，为了提高温度计的测量灵敏度，通常温度计探头直径设计较细，有利于加快温度的传导，温度计的响应时间更短、灵敏度更高。

在上述工业应用中，为保护温度计本体，避免温度计直接与被测介质直接接触，一般设计有专用的温度计保护管。保护管通常焊接在容器或管道的壁面上，温度计安装在保护管内，介质温度通过保护管传给温度计，通过测量保护管端部壁温来间接测量介质温度。为了保证测量精度和响应时间满足要求，内有感温元件如PT100电阻丝的温度计探头需要与保护管端部紧密接触，不允许松动或有明显的间隙。

在实际应用中，因温度计及其保护管较长，且置于高温、高压流体中，保护管存在一定程度的振动。随着工艺系统的长期运行，外加温度计自身重力作用，容易造成温度计铠装电缆的弯曲变形，进而导致温度计探头不能紧贴温度计保护管壁面，影响测量精度和响应时间。在某些情况下，流体冲刷引起的长期振动甚至导致温度计内部芯线断裂，给温度计的安全稳定运行及维护工作带来影响。因此，需要在温度计中间增加支撑环，约束温度计铠装电缆，以保证温度计长期工作不会变形，同时减小流体导致的振动对温度计的影响。

以某核电站的一回路温度计为例，该温度计长度在0.5米以上，直径小于4毫米。为了保护温度计，该温度计设计有保护管，同时，为了给温度计提供支撑，防止温度计受流体影响而振动，在温度计上分段设计有实心金属支撑环。在机组满功率运行时，该温度计测量的介质温度超过300摄氏度，介质压力超过15兆帕。

然而，在此高温高压环境中，温度计经过长时间运行后，由于温度计探头及铠装电缆直径较小，温度计的中间支撑环紧贴保护管内壁，装配间隙较小，温度计保护管由于受长期高压产生形变，导致保护管内径变小，温度计支撑环被卡住，多次出现温度计无法拔出，或者温度计断线的情况发生。另外，该温度计所在位置为安全壳厂房，厂房辐射剂量较高，维修人员不宜长时间实施维修工作。

因此，设计出一种精度和灵敏度较高、抗振动、易拆卸的温度计，减少温度计的故障率，提高维修人员的工作效率显得极其重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于弹性支撑环的大长径比温度计，该温度计长度长且直径小，通过新型弹性支撑环支撑安装于保护管内的铠装电缆，抗振动、易拆卸，能够有效应对插入深度大、高温、高压以及流致振动等恶劣环境，保证温度测量精度和响应时间，减少温度计的故障率，提高维修人员的工作效率。