可在线更换的带预警功能的十字测温装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种可在线更换的带预警功能的十字测温装置，包括壳体，壳体内通过端部固定平行设置有多个相互独立可密封的热电偶通道，热电偶通道内部设置有无线热电偶；无线热电偶包括依次连接的测温探头、热电偶丝、A/D转换芯片和数据发射天线，其中A/D转换芯片和数据发射天线设置于非金属保护外壳内，A/D转换芯片和热电偶丝通过金属导线信号连接，热电偶通道内部末端设置有热电偶密封保护套进行密封，测温探头设置于热电偶通道末端固定在热电偶密封保护套上，与热电偶密封保护套内壁接触，十字测温装置还包括设置在壳体内的多个循环水冷却通道，壳体端部设置有与循环水冷却通道相连通的冷却水入口和冷却水出口。
【专利说明】可在线更换的带预警功能的十字测温装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可在线更换的带预警功能的十字测温装置，属于冶金行业炼铁【技术领域】。
【背景技术】
[0002]十字测温是广泛应用于高炉炉顶测温的装置，其作用是实时监测高炉炉顶煤气温度的变化，为高炉操作和生产提供指导。通常在高炉建设时期安装在高炉炉顶部位，在高炉进行检修期间，十字测温装置才可以维修和更换，其他时间一般不可维修、更换，高炉检修间隔少则一年，多则数年，因此对十字测温炉顶高温高压条件下的长期稳定使用提出了较高要求。基于十字测温的结果，可以预判高炉生产过程的变化，为现场的技术人员操作高炉提供重要的数据基础，是掲示高温、高压、密闭高炉内部各种物理化学变化的重要手段，是維持高炉稳定生产的重要装置。
[0003]十字测温装置的主体测温元件为热电偶，热电偶置于十字测温本体的热电偶空腔通道内，与外部的使用环境直接相通(即高炉炉顶煤气)，使得热电偶能够直接接触高炉煤气。在十字测温装置应用于高炉测温过程中，热电偶从十字测温装置的开孔处伸出，直接接触高炉内的高温高压煤气。然而，在使用十字测温时，诸多企业都面临ー个共性问题:由于十字测温受到持续高温气体的侵蚀、含铁炉料的冲击等引起持续的热应カ及机械应力，二者交叉作用，对十字测温装置的服役寿命特别是其内部独立安装的热电偶影响很大，部分热电偶的服役时间大多仅能维持在3-6个月，甚至更短。当热电偶损坏后，由于高炉的整体密封性，热电偶无法及时更换，而热电偶是十字测温的主体部分，是直接測量温度的装置，热电偶损坏后，十字测温装置将失去测温功能，造成测温数据丢失，现场操作人员由于缺乏温度数据，将严重影响高炉的正常生产。如果强制更换热电偶，高炉内高的温高压煤气将沿着上述十字测温的开孔处、及热电偶通道向外喷射，将造成煤气泄漏，容易引发重大人员伤亡；另外一方面，強制更换十字测温的热电偶也将造成高炉计划外检修、停产，给企业造成重大的经济损失。由此可见，能否`快速地在线更换十字测温的热电偶对现场操作人员的人身安全、企业的正常生产至关重要。
【发明内容】
[0004]目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种可在线更换的带预警功能的十字测温装置，可在十字测温的热电偶损坏后，可立即进行在线地、快速地更换热电偶，并确保高温高压煤气不泄漏，不影响高炉的正常生产；同时带有温度预警功能，当高炉炉顶的煤气温度出现异常情况时，可提前预警；同时采用了无线数据传输功能，最大限度简化了热电偶在设计、安装过程中的各种线路连接问题。
[0005]技术方案:为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:
一种可在线更换的带预警功能的十字测温装置，包括壳体，其特征在于:所述壳体内通过端部固定平行设置有多个相互独立可密封的热电偶通道，热电偶通道内部设置有无线热电偶；所述无线热电偶包括依次连接的测温探头、热电偶丝、A/D转换芯片和数据发射天线，其中A/D转换芯片和数据发射天线设置于非金属保护外壳内，A/D转换芯片和热电偶丝通过金属导线信号连接。
[0006]所述的可在线更换的带预警功能的十字测温装置，其特征在于:所述热电偶通道内部末端设置有热电偶密封保护套进行密封，测温探头设置于热电偶通道末端固定在热电偶密封保护套上，与热电偶密封保护套内壁接触。
[0007]所述的可在线更换的带预警功能的十字测温装置，其特征在于:所述十字测温装置还包括设置在壳体内的多个循环水冷却通道，壳体端部设置有与循环水冷却通道相连通的冷却水入口和冷却水出口。 [0008]作为优选方案，所述的可在线更换的带预警功能的十字测温装置，其特征在于:所述循环水冷却通道内的水流速为3-4m/s。
[0009]作为优选方案，所述的可在线更换的带预警功能的十字测温装置，其特征在于:所述热电偶丝的直径为l_3mm，长度为0.5_lm。
[0010]作为优选方案，所述的可在线更换的带预警功能的十字测温装置，其特征在于:所述非金属保护外壳为圆柱型，直径为100-200mm，高度为100-150mm。
[0011]有益效果:本发明提供的可在线更换的带预警功能的十字测温装置，具有以下优点:1、本发明装置可对十字测温装置内的热电偶通道进行独立密封，各个热电偶通道互不影响。在线更换热电偶时，高温高压的高炉煤气无法沿着热电偶通道向外喷射；2、本发明装置在线更换损坏的热电偶时，其他测温正常的热电偶不受影响；3、本发明装置中十字测温装置的热电偶不直接接触高温高压的高炉煤气，对高温高压的高炉煤气进行间接测温，并可利用软件进行温度补偿；4、本发明装置可将热电偶测得的温度通过无线数据传输，实时传送至控制终端。5、本发明装置基于无线数据传输原理，摆脱了各种连接缆线对测温传感器的限制，简化了安装工艺。6、本发明装置采用了强制冷却的方式，延长了十字测温的服役寿命，同时有利于热电偶长期稳定使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明的结构示意图。
[0013]图2是图1中B-B向的示意图；
图3是本发明中十字测温无线热电偶示意图；
图中:1 ;非金属保护外壳；2、壳体；3、热电偶丝；4、测温探头；5、数据发射天线；6、A/D转换芯片；7、金属导线；8、循环水冷却通道；9、热电偶通道；10、热电偶密封保护套；11、冷却水入口 ； 12、冷却水出口。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0015]如图1和图2所示，一种可在线更换的带预警功能的十字测温装置，包括壳体2，壳体内通过端部固定平行设置有多个相互独立可密封的热电偶通道9，热电偶通道9内部设置有无线热电偶；如图3所示，无线热电偶包括依次连接的测温探头4、热电偶丝3、A/D转换芯片6和数据发射天线5，其中A/D转换芯片6和数据发射天线5设置于非金属保护外壳I内，A/D转换芯片6和热电偶丝5通过金属导线7信号连接。
[0016]所述的可在线更换的带预警功能的十字测温装置，其特征在于:所述热电偶通道内部末端设置有热电偶密封保护套10进行密封，测温探头4设置于热电偶通道末端固定在热电偶密封保护套10上，与热电偶密封保护套内壁接触。
[0017]所述的可在线更换的带预警功能的十字测温装置，其特征在于:所述十字测温装置还包括设置在壳体内的多个循环水冷却通道8，壳体端部设置有与循环水冷却通道相连通的冷却水入口 11和冷却水出口 12。
[0018]作为优选方案，所述的可在线更换的带预警功能的十字测温装置，其特征在于:所述循环水冷却通道8内的水流速为3-4m/s。
[0019]作为优选方案，所述的可在线更换的带预警功能的十字测温装置，其特征在于:所述热电偶丝3的直径为l_3mm，长度为0.5_lm。
[0020]作为优选方案，所述的可在线更换的带预警功能的十字测温装置，其特征在于:所述非金属保护外壳I为圆柱型，直径为100-200_，高度为100-150_。
[0021]本发明提供的可在线更换的带预警功能的十字测温装置，将无线热电偶置于热电偶通道9，电偶的测温探头4与热电偶密封保护套10的内壁紧密接触，打开电源控制模块，通过数据发射天线5自动将测温探头4测得的数据无线发送至控制终端。当热电偶损坏或者测得的煤气温度数据异常时，在控制终端提供预警功能。本发明在使用过程中，冷却通道8内的水流速为3-4m/s，提供了足够的冷却效果。
[0022]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种可在线更换的带预警功能的十字测温装置，包括壳体，其特征在于:所述壳体内通过端部固定平行设置有多个相互独立可密封的热电偶通道，热电偶通道内部设置有无线热电偶；所述无线热电偶包括依次连接的测温探头、热电偶丝、A/D转换芯片和数据发射天线，其中A/D转换芯片和数据发射天线设置于非金属保护外壳内，A/D转换芯片和热电偶丝通过金属导线信号连接。
2.根据权利要求1所述的可在线更换的带预警功能的十字测温装置，其特征在于:所述热电偶通道内部末端设置有热电偶密封保护套进行密封，测温探头设置于热电偶通道末端固定在热电偶密封保护套上，与热电偶密封保护套内壁接触。
3.根据权利要求1所述的可在线更换的带预警功能的十字测温装置，其特征在于:所述十字测温装置还包括设置在壳体内的多个循环水冷却通道，壳体端部设置有与循环水冷却通道相连通的冷却水入口和冷却水出ロ。
4.根据权利 要求3所述的可在线更换的带预警功能的十字测温装置，其特征在于:所述循环水冷却通道内的水流速为3-4m/s。
5.根据权利要求1所述的可在线更换的带预警功能的十字测温装置，其特征在于:所述热电偶丝的直径为l_3mm，长度为0.5-lm。
6.根据权利要求1至5任一项所述的可在线更换的带预警功能的十字测温装置，其特征在于:所述非金属保护外壳为圆柱型，直径为100-200mm，高度为100-150mm。
【文档编号】C21B7/24GK103602770SQ201310644843
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】王志斌, 陈和平, 潘宏伟, 程树森, 邢涛 申请人:江苏联兴成套设备制造有限公司