一種測(cè)量并聯(lián)通電加熱管內(nèi)壁溫的裝置制造方法
【專利摘要】一種測(cè)量并聯(lián)通電加熱管內(nèi)壁溫的裝置，包括伸入到被測(cè)量加熱管內(nèi)的金屬管，金屬管伸入到被測(cè)量加熱管內(nèi)的一端多等分切割，形成測(cè)溫探頭，在金屬管內(nèi)、多個(gè)熱電偶絲與測(cè)溫探頭焊接，金屬管的外端通過齒輪傳動(dòng)件連接有帶動(dòng)金屬管和測(cè)溫探頭沿被測(cè)量加熱管內(nèi)周向轉(zhuǎn)動(dòng)的周向步進(jìn)電機(jī)，周向步進(jìn)電機(jī)通過齒輪傳動(dòng)件同步轉(zhuǎn)動(dòng)能夠測(cè)量?jī)筛粶y(cè)量加熱管的內(nèi)壁溫，周向步進(jìn)電機(jī)連有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上設(shè)置有絲杠，絲杠通過齒輪傳動(dòng)件和軸向步進(jìn)電機(jī)連接，導(dǎo)軌在軸向步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，帶動(dòng)周向步進(jìn)電機(jī)、金屬管和測(cè)溫探頭沿被測(cè)量加熱管軸向移動(dòng)；本發(fā)明裝置可以測(cè)量通電加熱管周向任意角度及軸向任意位置的內(nèi)壁溫，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、性能可靠的特點(diǎn)。
【專利說明】一種測(cè)量并聯(lián)通電加熱管內(nèi)壁溫的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通電加熱管壁溫的測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種測(cè)量并聯(lián)通電加熱管 內(nèi)壁溫的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 通電加熱管壁溫的測(cè)量是熱工試驗(yàn)中非常重要的方面，測(cè)量的準(zhǔn)確性直接影響到 熱工試驗(yàn)的精度和可靠性。通常通電加熱管外壁溫的測(cè)量采用放電焊接的方法，充電電容 一極與熱電偶絲相連，另一極連接加熱管，依靠熱電偶絲對(duì)加熱管的放電作用將熱電偶絲 端部瞬間熔化并焊接在加熱管外壁面上。然而，對(duì)于加熱管內(nèi)壁溫的測(cè)量，這種方法存在很 大的局限性。首先，加熱管內(nèi)腔空間有限，難以在內(nèi)表面上焊接熱電偶絲，特別是在加熱管 內(nèi)徑非常小時(shí)，這種方法不具有可操作性；其次，即使對(duì)于較大尺寸的加熱管，直接焊接的 方法不但無法保證焊點(diǎn)的牢固性，而且在管壁通以交流電的情況下極易發(fā)生測(cè)量值波動(dòng)的 現(xiàn)象，無法保證測(cè)量精度。因此，現(xiàn)有技術(shù)手段不能有效解決通電加熱管內(nèi)壁溫的準(zhǔn)確、可 靠測(cè)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種測(cè)量并聯(lián)通電加熱管內(nèi)壁溫 的裝置，可以測(cè)量通電加熱管周向任意角度及軸向任意位置的內(nèi)壁溫，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作 方便、功能齊全、工作性能可靠的特點(diǎn)。
[0004] 為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0005] -種測(cè)量并聯(lián)通電加熱管內(nèi)壁溫的裝置，包括伸入到被測(cè)量加熱管8內(nèi)的金屬管 2,所述金屬管2伸入到被測(cè)量加熱管8內(nèi)的一端多等分切割，做成具有彈性的探頭，形成測(cè) 溫探頭1，在金屬管2內(nèi)、多個(gè)熱電偶絲9與測(cè)溫探頭1焊接，測(cè)溫探頭1依靠彈性接觸測(cè)量 加熱管8的內(nèi)壁溫，所述金屬管2的外端通過齒輪傳動(dòng)件7連接有帶動(dòng)金屬管2和測(cè)溫探 頭1沿被測(cè)量加熱管8內(nèi)周向轉(zhuǎn)動(dòng)的周向步進(jìn)電機(jī)3,用于測(cè)量被測(cè)量加熱管8周向不同角 度的內(nèi)壁溫，所述周向步進(jìn)電機(jī)3通過齒輪傳動(dòng)件7同步轉(zhuǎn)動(dòng)能夠測(cè)量?jī)筛粶y(cè)量加熱管 8的內(nèi)壁溫，所述周向步進(jìn)電機(jī)3還連接有導(dǎo)軌6,導(dǎo)軌6上設(shè)置有絲杠5,絲杠5通過齒輪 傳動(dòng)件7和軸向步進(jìn)電機(jī)4連接，導(dǎo)軌6在軸向步進(jìn)電機(jī)4的驅(qū)動(dòng)下，進(jìn)而帶動(dòng)周向步進(jìn)電 機(jī)3、金屬管2和測(cè)溫探頭1沿被測(cè)量加熱管8軸向移動(dòng)，測(cè)量被測(cè)量加熱管8軸向不同截 面的內(nèi)壁溫。
[0006] 所述金屬管2由高溫合金鋼材質(zhì)加工成型。
[0007] 所述金屬管2外壁面在高溫下經(jīng)噴涂絕緣氧化鋁處理。
[0008] 所述裝置沿被測(cè)量加熱管8內(nèi)周向和軸向的運(yùn)動(dòng)由可編程控制器智能控制，實(shí)現(xiàn) 遠(yuǎn)距離操控。
[0009] 所述金屬管2伸入到被測(cè)量加熱管8內(nèi)的一端采用線切割的方法四等分切割，四 組熱電偶絲9與測(cè)溫探頭1以電容放電瞬間熔化的方式焊接。
[0010] 本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0011] 1、本發(fā)明可以測(cè)量通電加熱管周向不同角度、軸向不同位置的內(nèi)壁溫，且依靠可 編程控制器非常便捷地實(shí)現(xiàn)任意角度和位置的動(dòng)作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，工作性能可靠， 特別適合于高電壓、大電流工況下的內(nèi)壁溫測(cè)量。
[0012] 2、測(cè)溫探頭由金屬管與熱電偶預(yù)先焊接組成，牢固性好，使用過程中不易脫落；金 屬管外壁面采用高溫噴涂氧化鋁處理，屏蔽加熱管的交流電流對(duì)測(cè)溫探頭的影響，提高了 測(cè)量精度。
[0013] 3、周向步進(jìn)電機(jī)通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)同時(shí)帶動(dòng)兩根金屬管和測(cè)溫探頭工作，可以同 時(shí)測(cè)量?jī)筛⒙?lián)通電加熱管的內(nèi)壁溫。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1為本發(fā)明主視圖。
[0015] 圖2為本發(fā)明測(cè)溫探頭局部示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0017] 如圖1和圖2所示，本發(fā)明一種測(cè)量并聯(lián)通電加熱管內(nèi)壁溫的裝置，包括伸入到被 測(cè)量加熱管8內(nèi)的金屬管2,所述金屬管2伸入到被測(cè)量加熱管8內(nèi)的一端多等分切割，做 成具有彈性的探頭，形成測(cè)溫探頭1，在金屬管2內(nèi)、多個(gè)熱電偶絲9與測(cè)溫探頭1焊接，測(cè) 溫探頭1依靠彈性接觸測(cè)量加熱管8的內(nèi)壁溫，將溫度傳遞給熱電偶絲，實(shí)現(xiàn)內(nèi)壁溫的測(cè) 量；所述金屬管2的外端通過齒輪傳動(dòng)件7連接有帶動(dòng)金屬管2和測(cè)溫探頭1沿被測(cè)量加 熱管8內(nèi)周向轉(zhuǎn)動(dòng)的周向步進(jìn)電機(jī)3,用于測(cè)量被測(cè)量加熱管8周向不同角度（0-360° ) 的內(nèi)壁溫，所述周向步進(jìn)電機(jī)3通過齒輪傳動(dòng)件7同步轉(zhuǎn)動(dòng)能夠測(cè)量?jī)筛粶y(cè)量加熱管8 的內(nèi)壁溫，所述周向步進(jìn)電機(jī)3還連接有導(dǎo)軌6,導(dǎo)軌6上設(shè)置有絲杠5,絲杠5通過齒輪傳 動(dòng)件7和軸向步進(jìn)電機(jī)4連接，導(dǎo)軌6在軸向步進(jìn)電機(jī)4的驅(qū)動(dòng)下，進(jìn)而帶動(dòng)周向步進(jìn)電機(jī) 3、金屬管2和測(cè)溫探頭1沿被測(cè)量加熱管8軸向移動(dòng)，測(cè)量被測(cè)量加熱管8軸向不同截面 的內(nèi)壁溫。
[0018] 作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述金屬管2由高溫合金鋼材質(zhì)加工成型。保證在 長(zhǎng)徑比非常大的情況下金屬管仍然具有良好的剛性和機(jī)械性能；此外，在內(nèi)壁溫非常高的 情況下，高溫合金鋼具有足夠的韌性，因此測(cè)溫探頭1在高溫時(shí)仍然能夠與加熱管管壁緊 密接觸。
[0019] 作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述金屬管2外壁面在高溫下（1300°C)經(jīng)噴涂絕緣 氧化鋁處理，在保證機(jī)械強(qiáng)度和剛度的同時(shí)，使得金屬管具有良好的電絕緣效果，可以有效 屏蔽加熱管交流電流對(duì)測(cè)溫探頭1的干擾。
[0020] 作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述裝置沿被測(cè)量加熱管8內(nèi)周向和軸向的運(yùn)動(dòng)由 可編程控制器智能控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操控。
[0021] 作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述金屬管2伸入到被測(cè)量加熱管8內(nèi)的一端采用 線切割的方法四等分切割，四組熱電偶絲9與測(cè)溫探頭1以電容放電瞬間熔化的方式焊接。
[0022] 本發(fā)明在西安交通大學(xué)動(dòng)力工程多相流國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的高溫高壓氣液兩相流 試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證，測(cè)量通電加熱管內(nèi)徑為5毫米，電流范圍為500-3400安，內(nèi)壁溫 200-650°C，設(shè)定的周向旋轉(zhuǎn)角度為45°，軸向移動(dòng)距離200毫米。實(shí)驗(yàn)過程中，測(cè)量的壁溫 值穩(wěn)定，測(cè)溫裝置工況性能良好。
【權(quán)利要求】
1. 一種測(cè)量并聯(lián)通電加熱管內(nèi)壁溫的裝置，其特征在于：包括伸入到被測(cè)量加熱管 (8)內(nèi)的金屬管（2)，所述金屬管（2)伸入到被測(cè)量加熱管（8)內(nèi)的一端多等分切割，做成 具有彈性的探頭，形成測(cè)溫探頭（1)，在金屬管（2)內(nèi)、多個(gè)熱電偶絲（9)與測(cè)溫探頭（1)焊 接，測(cè)溫探頭（1)依靠彈性接觸測(cè)量加熱管（8)的內(nèi)壁溫，所述金屬管（2)的外端通過齒輪 傳動(dòng)件（7)連接有帶動(dòng)金屬管（2)和測(cè)溫探頭（1)沿被測(cè)量加熱管（8)內(nèi)周向轉(zhuǎn)動(dòng)的周向 步進(jìn)電機(jī)（3)，用于測(cè)量被測(cè)量加熱管⑶周向不同角度的內(nèi)壁溫，所述周向步進(jìn)電機(jī)（3) 通過齒輪傳動(dòng)件（7)同步轉(zhuǎn)動(dòng)能夠測(cè)量?jī)筛粶y(cè)量加熱管（8)的內(nèi)壁溫，所述周向步進(jìn)電 機(jī)（3)還連接有導(dǎo)軌（6)，導(dǎo)軌（6)上設(shè)置有絲杠（5)，絲杠（5)通過齒輪傳動(dòng)件（7)和軸 向步進(jìn)電機(jī)⑷連接，導(dǎo)軌（6)在軸向步進(jìn)電機(jī)⑷的驅(qū)動(dòng)下，進(jìn)而帶動(dòng)周向步進(jìn)電機(jī)（3)、 金屬管（2)和測(cè)溫探頭（1)沿被測(cè)量加熱管（8)軸向移動(dòng)，測(cè)量被測(cè)量加熱管（8)軸向不 同截面的內(nèi)壁溫。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量并聯(lián)通電加熱管內(nèi)壁溫的裝置，其特征在于：所述 金屬管（2)由高溫合金鋼材質(zhì)加工成型。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量并聯(lián)通電加熱管內(nèi)壁溫的裝置，其特征在于：所述 金屬管（2)外壁面在高溫下經(jīng)噴涂絕緣氧化鋁處理。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量并聯(lián)通電加熱管內(nèi)壁溫的裝置，其特征在于：所述 裝置沿被測(cè)量加熱管（8)內(nèi)周向和軸向的運(yùn)動(dòng)由可編程控制器智能控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操 控。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量并聯(lián)通電加熱管內(nèi)壁溫的裝置，其特征在于：所述 金屬管（2)伸入到被測(cè)量加熱管（8)內(nèi)的一端采用線切割的方法四等分切割，四組熱電偶 絲（9)與測(cè)溫探頭（1)以電容放電瞬間熔化的方式焊接。
【文檔編號(hào)】G01K7/04GK104089716SQ201410292846
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】畢勤成, 王漢, 劉朝暉 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)