专利名称：一种热电偶保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种保护装置，特别是一种热电偶保护装置。
背景技术：
目前，在火力发电厂的介质容器(管道或设备)中的热介质通常 具有较高的温度，介质的压力及流速也很高，为了保证测量的准确性， 要求测点应具有一定的插入深度。因此在火力发电厂的介质容器中通 常采用热电偶保护装置进行测量。现有的热电偶保护装置仅依靠热电 偶保护装置插入介质容器中的实际长度感温，所以为了保证测量的准 确性，热电偶保护装置插入介质容器中的长度较长，这段插入介质容 器中的热电偶保护装置在受到介质容器中的热介质对热电偶保护装 置的冲击，并且这种冲击力有时不稳定，会使热电偶保护装置产生钟 摆效应，很容易造成热电偶保护装置疲劳折断。另外热电偶保护装置 在受热膨胀后，热电偶保护装置上的多处焊接约束限制热电偶保护管 的自由膨胀，容易产生热应力，使焊点产生裂纹，热电偶保护装置与 介质容器连接处在使用中极容易损坏或泄漏，发生安全或质量事故。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种新型的热电偶保护装置，可削 弱热电偶保护装置因钟摆效应产生的疲劳折断现象，同时加强热电偶 保护装置与介质容器的焊接可靠性，同时便于更换保护管。
本实用新型的技术方案 一种热电偶保护装置，包括保护管；保 护管通过管座与介质容器连接，保护管上设有密封段和感温段，密封 段位于感温段上方，感温段的直径小于密封段的直径，感温段位于介 质容器或管座的通孔中。上述的热电偶保护装置中，所述保护管上设有测头，测头位于介 质容器内介质中，测头的形状为带有圆弧面的三棱锥，三棱锥的任意 个圆弧面迎着介质的流入方向。
前述的热电偶保护装置中，所述保护管上设有导流段，导流段位 于感温段下方，导流段的形状为带有圆弧面的三棱柱。
前述的热电偶保护装置中，所述保护管上设有与保护管同心的热 电偶盲孔。
前述的热电偶保护装置中，所述介质容器上焊接有管座。 前述的热电偶保护装置中，所述保护管上的密封段与管座焊接。 前述的热电偶保护装置中，所述管座的底部和上部均设有焊接坡 口，管座底部的焊接坡口与介质容器焊接，管座上部的坡口与保护管 上的密封段焊接；保护管穿过管座和介质容器上的通孔延伸至介质容 器内。
前述的热电偶保护装置中，所述保护管的密封段和导流段的圆弧 面与介质容器和管座上的通孔紧密配合。
前述的热电偶保护装置中，所述管座和保护管与介质容器的材料 相同或相容。
前述的热电偶保护装置中，所述介质容器和管座的通孔在介质容 器和管座焊接后，安装保护管前加工到与保护管紧密配合所需的孔径 尺寸。
与现有技术相比，本实用新型的热电偶保护装置，由于介质容器 和管座的通孔在焊接后安装保护管前加工到与保护管紧密配合所需 的孔径尺寸，所以保证了管座与介质容器通孔的伺心度。在保护管上 设置了直径较小的感温段，并且将感温段设置在介质容器或管座的的 通孔中，通过保护管上的导流段三棱柱的间隙，使介质容器中的被测 介质可以进入感温段，相当于延长了有效插入深度，使保护管实际插入介质容器中的长度縮短。同时保护管的测头形状设置成带有圆弧面 的三棱锥，三棱锥的任意一个圆弧面迎着介质的流入方向，三棱锥越 fe近介质容器的中心，三棱锥的阻力面越小，减小介质在测头上形成 的力矩，另外保护管的密封段和导流段的圆弧面与介质容器和管座的 通孔采用紧密间隙配合，同时保护管的密封段与管座焊接，可削弱介 质容器中热介质对热电偶保护管造成的冲击，减小保护管因钟摆效应 造成的保护管疲劳折断和检测数据不稳定的问题，延长热电偶保护管 的使用寿命和提高检测数据的稳定性，同时保护管的密封段与管座的 紧密配合后焊接保证焊口不易泄漏，并只需去除保护管的密封段与管 座的焊口，就可更换保护管。在管座上设置焊接坡口，不削弱介质容 器的强度，易于焊接，焊缝质量易于控制，保证了焊接的可靠性。同 时管座和保护管与介质容器的材料相同或相容。可以满足温度、压力、 焊接的要求，且热膨胀系数相同，不易产生热应力。
图l是本实用新型的结构示意图； 图2是图1的A-A剖视图； 图3是保护管的外形图4是图3的剖视图； 图5是管座的外形附图中的标记为1-介质容器，2-管座，3-焊接坡口， 4-密封螺 钉，5-保护管，6-电热偶盲孔，7-密封段，8-感温段，9-导流段，10-测头。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型的一种热电偶保护装置作 进一步的详细说明，但并不作为对本实用新型做任何限制的依据。
实施例。本实用新型的一种热电偶保护装置，如图l所示。包括 保护管5;保护管5如图3和图4所示，保护管5上设有与保护管5
6同心的热电偶盲孔6，用于插入热电偶；保护管5上设有密封段7和 感温段8，导流段9，测头10;密封段7位于感温段8上方，感温段 8的直径小于密封段7的直径；导流段9位于感温段8下方，导流段 9的形状如图2所示为带有圆弧面的三棱柱；导流段9的圆弧面与密 封段7圆柱面为同一加工面；感温段8位于介质容器1或管座2的通 孔中，密封段7和导流段9的圆弧面与介质容器1和管座2的通孔采 用紧密间隙配合；热电偶可以通过充满在介质容器1与管座2的通孔 与感温段8及导流段9的间隙中的介质感应温度，相当于延长了有效 插入深度，使保护管实际插入介质容器中的长度(图3中的L段)縮 短；测头IO位于介质容器1内，测头10的形状为带有圆弧面的三棱 锥，三棱锥的任意一个圆弧面迎着介质的流入方向，由于测头10是 锥度逐渐縮小，使得测头10越接近介质容器的中心，三棱锥的阻力 面越小，减小介质在测头上形成的侧力矩，可削弱介质容器中介质对 热电偶保护管造成的冲击；减小保护管因钟摆效应造成的保护管疲劳 折断和检测数据不稳定的问题，延长热电偶保护管5的使用寿命和提 高检测数据的稳定性。
为了不削弱介质容器1的强度，在介质容器1上焊接有管座2， 保护管5通过管座2与介质容器1的焊接和管座2与保护管5的焊接 与介质容器1连接。管座2如图5所示，管座2的底部和上部均设有 焊接坡口3;管座2底部的焊接坡口3与介质容器1焊接，管座2上 部的焊接坡口 3与保护管5上的密封段7焊接。管座2和保护管5与 介质容器1的材料相同或相容(即易于焊接或膨胀系数相近的材料)。 保护管5穿过管座2和介质容器1的通孔延伸至介质容器1内。保护 管5的密封段7与管座焊接。在管座2上部和底部设置焊接坡口，易 于焊接，焊缝质量易于控制，保证了焊接的可靠性。同时管座和保护 管与介质容器的材料相同或相容。可以满足温度、压力、焊接的要求，且热膨胀系数相同，不易产生热应力。介质容器1和管座2的通孔在 介质容器1和管座2焊接后安装保护管5前加工到与保护管5紧密配 合所需的孔径尺寸，以满足同心和紧密间隙配合的要求，使热电偶保 护管插入更顺利，更换更方便。
介质容器1在焊管座2前介质容器1可以开通孔或开盲孔或不开 孔；如开孔，介质容器1的孔直径小于保护管5的密封段7的直径。 管座2在与介质容器1焊接前管座2可以开通孔或开盲孔或不开孔； 如开孔，管座2的孔直径小于保护管5的密封段7的直径。管座2的 底部和上部均设有焊接坡口 3;管座2底部的焊接坡口 3的角度以 45 60度为宜；焊接坡口 3加工成凹陷的圆环。焊接坡口 3与介质 容器1焊接，管座2上部的焊接坡口 3与保护管5焊接；保护管5内 设有电热偶孔6，保护管5上设有密封段7、感温段8、导流段9和 测头10，感温段8的直径小于密封段7的直径，导流段9的形状为 带有圆弧面的三棱柱，导流段9的圆弧面与密封段7圆柱面为同一加 工面，测头10的形状为带有圆弧面的三棱锥。介质容器1和管座2 在焊接后在通过加工通孔与保护管5的密封段7和导流段9的圆弧面 为紧密间隙配合。保护管5穿过管座2和介质容器1通孔延伸至介质 容器1内。管座2和保护管5与介质容器1的材料相同或相容。(即 易于焊接或膨胀系数相近的材料)。
本实用新型在具体实施时，可以先加工管座2，管座2如图5所 示，在管座2的底部和上部均设有焊接坡口3;管座2底部的焊接坡 口 3与介质容器1焊接，管座2上部的焊接坡口 3与保护管5上的密 封段7焊接。管座2底部的焊接坡口 3角度以45 60度为宜；管座 2上部的焊接坡口 3加工成凹陷的圆环。然后在管座2上先钻一个引 导孔。管座2加工好之后，将管座2焊接在介质容器1上，焊接时， 悍料堆积在焊接坡口3中，焊料的表面呈斜面，以减小焊接应力。然
8后将引导孔钻通，其直径与保护管5的密封段外径相同，并实现紧密 间隙配合，在钻通孔时，焊接坡口 3的底部直径小于通孔的直径。所 以在加工通孔时，可以将焊接坡口 3底部的焊料一起钻掉，称为清根。 因为一般来说，焊接坡口3底部空间较小，焊料不易堆满，会产生气 泡或裂纹。所以进行通孔加工时，可以将焊接坡口 3底部焊接质量容 易出现问题处加工掉。另外由于通孔是一次加工完成的，所以管座2 上的通孔与介质容器1上的孔同心度好，以便于将保护管5插入通孔 中。
然后加工保护管5，保护管5如图3和图4所示，保护管5内设 有电热偶盲孔6，孔径与热电偶的直径相对应。保护管5上设有密封 段7、感温段8、导流段9和测头10,密封段7和导流段9与介质容 器1上和管座2的通孔紧密间隙配合。感温段8的直径小于密封段7 的直径，导流段9的形状为带有圆弧面的三棱柱，测头10的形状为 带有圆弧面的三棱锥。介质容器内的介质可以通过导流段9与介质容 器1之间的间隙进入感温段8，这样可以有效地增加热电偶置入深度， 可以缩短图3中L的长度。有保护管6上设有密封螺钉4，防止保护 管5内电热偶盲孔6进入杂物。
保护管5和管座2加工好之后，可按图1所示，将保护管5插入 管座2的孔中，对保护管5进行高度调整，使保护管5上的测头10 (图3中的L段)位于介质容器1内。然后将保护管5与管座2在焊 接坡口3处焊接。焊接时，焊料应高出管座的上平面，以保证焊接的 可靠性。
本实用新型不仅适用于火力发电厂介质容器的热电偶保护，也适 用于其它对具有较高的温度，介质的压力及流速也很高的场合对热电 偶的保护。
权利要求1、一种热电偶保护装置，包括保护管(5)；其特征在于保护管(5)通过管座(2)与介质容器(1)连接，保护管(5)上设有密封段(7)和感温段(8)，密封段(7)位于感温段(8)上方，感温段(8)的直径小于密封段(7)的直径，感温段(8)位于介质容器(1)或管座(2)的通孔中。
2、 根据权利要求1所述的热电偶保护装置，其特征在于所述 保护管(5)上设有测头(10)，测头(10)位于介质容器(1)内介 质中，测头(10)的形状为带有圆弧面的三棱锥，三棱锥任意一个圆 弧面迎着介质的流入方向。
3、 根据权利要求2所述的热电偶保护装置，其特征在于所述 保护管(5)上设有导流段(9)，导流段(9)位于感温段(8)下方， 导流段(9)的形状为带有圆弧面的三棱柱。
4、 根据权利要求3所述的热电偶保护装置，其特征在于所述 保护管(5)上设有与保护管(5)同心的热电偶盲孔(6)。
5、 根据权利要求1所述的热电偶保护装置，其特征在于所述 介质容器(1)上焊接有管座(2)。
6、 根据权利要求5所述的热电偶保护装置，其特征在于所述 保护管(5)上的密封段(7)与管座(2)焊接。
7、 根据权利要求6所述的热电偶保护装置，其特征在于所述 管座(2)的底部和上部均设有焊接坡口 (3)，管座(2)底部的悍接 坡口 (3)与介质容器(1)焊接，管座(2)上部的坡口 (4)与保护 管(5)上的密封段(7)焊接；保护管(5)穿过管座(2)和介质容 器(1)上的通孔延伸至介质容器(1)内。
8、 根据权利要求7所述的热电偶保护装置，其特征在于所述保护管(5)的密封段(7)和导流段(9)的圆弧面与介质容器(1) 和管座(2)上的通孔紧密配合。
9、 根据权利要求1 8任一权利要求所述的热电偶保护装置，其 特征在于所述管座(2)和保护管(5)与介质容器(1)的材料相 同或相容。
10、 根据权利要求8所述的热电偶保护装置，其特征在于所述 介质容器(1)和管座(2)的通孔在介质容器(1)和管座(2)焊接 后，安装保护管(5)前加工到与保护管(5)紧密配合所需的孔径尺 寸。
专利摘要本实用新型公开了一种热电偶保护装置，包括保护管(5)；其特征在于保护管(5)通过管座(2)与介质容器(1)连接，保护管(5)上设有密封段(7)和感温段(8)，密封段(7)位于感温段(8)上方，感温段(8)的直径小于密封段(7)的直径，感温段(8)位于介质容器(1)和管座(2)的通孔中。本实用新型可削弱热电偶保护装置因钟摆效应产生的疲劳折断现象，同时加强热电偶保护装置与介质容器的焊接可靠性。
文档编号G01K7/02GK201340310SQ20092010489
公开日2009年11月4日 申请日期2009年1月14日 优先权日2009年1月14日
发明者张洪元 申请人:中国华电工程(集团)有限公司;华电管道工程技术有限公司