专利名称：热负荷传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于自动检测技术装置，主要用于加热设备的水冷却系统及水暖供热设备的热负荷自动测量。
如炼铁高炉，即属典型的加热设备，高炉水冷却系统的热负荷值及其分布状态，能及时反映出高炉操作好坏，并能准确判断出炉壁结厚或侵蚀甚至泄漏的状况。因此，它对保证高炉生产及设备安全有重要意义。由于热负荷是导出量，它需经分别测出入口、出口水温、水的流量、比热等量值，再经数据处理、计算后才能得出。像高炉这样大型设备的水冷却系统，一般按其结构和工作温度范围的不同而分为若干段，每段又设若干冷却板、壁、管等。显见，若测其热负荷，所需的设备和工作量是巨大的。故高炉生产设备一般无热负荷检测装置。现有高炉水冷却系统的热负荷值都是按理论计算，再参照经验加一定的调节余量来确定的。
本实用新型的目的就是要提供一种测量迅速、准确，结构一体化如体积小，安装简易的热负荷传感器。
本实用新型的技术方案是这样实现的一种热负荷传感器，其特点是；它的壳体是一种T形取样口6，在T形取样口6的腔内装有设有数字集成电路测温元件、非接触式测速转换组件、微电脑芯片的芯体5，在芯体5下面装有呈前掠式的转轮7，在芯体5的上端连有信号输出插座1，插座1外面套有盖帽2。
由于本实用新型的外型是一种T型取样口，集成电路测温元件、非接触式测速转换组件、微电脑芯片均装在芯体空腔内，利用输出插座与外设连接，故操作简单易行、测量迅速准确，具有体积小、一体化、智能化等特点。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的结构剖示图。
图中1．输出插座2．盖帽3．O型密封圈4．定位键5．芯体6．T型取样口7．转轮本实用新型的壳体6是一种T形取样口，芯体5由数字集成电路测温元件、非接触式测速转换组件、微电脑芯片构成，芯体5安装在取样口6的腔内，在芯体5的下面装有呈前掠式的转轮7，在芯体5的上端连有信号输出插座1，插座1外面套有盖帽2。
流量的测量将T形取样口6，安装有待测设备出口的适当位置，然后插入热负荷传感器芯体5，当流体从转轮7的切向流过时，冲动转轮旋转，在规定的流量范围内工况下，转轮的转速与流速成一定的函数关系。转轮的转速经设在芯体内的非接触式电子测速装置，变换成电信号。因T形取样口的过流“截面积”是已知的，所以当测得水流速度后，便可测得水量的瞬时流量。
温度和温差的测量在传感器芯体内，埋设有微型的“数字集成电路温度传感器”，它可直接将温度这种非电量转换成数字信号，实现水温度的自动测量。入口的水温度，相对于一定的设备寿命周期和季节来说，对各个分支管路，可以认为是相同的，测量时可予先设置于传感器内，这样便可计算出入出口的水温差。
热负荷的测量水的比热和密度，在一定的工况下是常数，均可予先设置于传感器内。这样，当测出水的瞬时流量，水温差等参数后，热负荷即可由计算得出。
以上所有这些参数的测量、变换、设置、识别、传输、计算和显示输出等，都是由设有传感器芯体内的微电脑控制完成的。测量结果的显示，可以选择现场就地，仪表盘或计算机连网显示等多种形式。
由于众所周知的原因，通常流量仪表的最佳使用范围，是其量程的1/3-2/3之间，而半导体测温元件，其温度与电阻的关系是非线性的，且互换性差。为改善这种状况，我们在校验传感器时，将其特性曲线，按量程分为5-7段，每段确定一个系数，并存储在传感器芯体内的微电脑中，实际测量时由电脑自动识别调用。这样，就使传感器在规定的量程内都能达到设计精度。
转轮，涡轮等传统的速度式流量传感器，共同的缺点是对流体介质的清洁度要求高。鉴于此，我们设计的转轮没有充塞整个管道截面，而是插入有限的深度，以达到能测出水流截面上的平均流速为准。这样，在有一般杂质的情况下，就不会发生卡堵现象。该转轮的材质是特配的尼龙，用模具压铸成型，密度与水相近，其运动阻力小，动特性好。
权利要求1.一种热负荷传感器，其特征在于它的壳体是一种T形取样口(6)，在T形取样口(6)的腔内装有设有数字集成电路测温元件、非接触式测速转换组件、微电脑芯片的芯体(5)，在芯体(5)下面装有呈前掠式的转轮(7)，在芯体(5)的上端连有信号输出插座(1)，插座(1)外面套有盖帽(2)。
2.根据权利要求1所述的一种热负荷传感器，其特征在于所述的转轮(7)不充塞整个管道截面，只插入有限的深度，转轮(7)的材质是特配的尼龙，用模具压铸成型，密度与水相近。
专利摘要一种热负荷传感器,它的壳体是一种T形取样口6,在取样口6的腔内装有设有数字集成电路测温元件、非接触式测速转换组件、微电脑芯片的芯体5,在芯体5的下面装有呈前掠式的转轮7,在芯体5的上端连有信号输出插座1,插座1外面套有盖帽2。用于加热设备的水冷却系统及水暖供热设备的热负荷自动测量,可使温度、温差、流量及热负荷等诸多量的测量在一体内一次完成,结构简单,拆装方便,测量迅速、准确,性能稳定,复现性好。
文档编号G01N35/00GK2449232SQ0024089
公开日2001年9月19日 申请日期2000年11月3日 优先权日2000年11月3日
发明者方华超, 王健, 汪树兴 申请人:华东冶金学院自动化工程公司