一种智能一体化火焰检测器的制作方法

1.本发明涉及火焰检测仪器技术领域，具体涉及一种智能一体化火焰检测 器。


背景技术：

2.火检探头采用检测火焰发出的uv光的方法来快速识别火焰状态。应用于 燃气轮机的火检探头能够输出锯齿形的脉冲信号，频率与火焰强度成正比，该 信号经转换输出4～20ma的模拟量信号传输至系统。系统将该模拟量信号转换 为百分比，并与系统设置的定值进行比较，当转换出来的百分比高于该定值时， 系统判定火焰信号存在。
3.在现有技术中，如公告号为cn114440254a的中国发明专利，公开了一种 智能一体化火焰检测器，包括壳体，所述壳体上安装有中部导管，且中部导管 上设置有外套管组件，所述中部导管通过外导管连接有火检探测导向管，所述 火检探测导向管内设置有探头，所述壳体内还设置有用于传输信号的光纤，且 所述光纤远离所述壳体一端设置于所述火检探测导向管内，所述壳体内还设置 有电路板，所述壳体远离所述外套管组件一端还设置有封堵组件；本发明，通 过探头、光纤以及电路板的配合设置，即可实现对火焰的检测处理，能够提高 检测器的可靠性，且具备火焰强度、火焰脉动及特征频率的捕捉和智能化跟踪 功能。
4.在实际使用中，前述智能一体化火焰检测器使用冷却风供应设备进行降 温。但是，由于火焰检测器的工作过程贯穿整个燃气轮机、加热炉的开始燃烧 到全负荷运行的整个过程，所以光纤和火焰检测器探头的温度较高，光纤与火 焰检测器探头的连接处容易损坏。只采用吹风的形式对火焰检测器探头和光纤 的冷却是完全不够的，无法使得火焰检测器探头和光纤在较佳的温度条件下工 作。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种智能一体化火焰检测器，以解决 背景技术中所提出的技术问题。
6.一种智能一体化火焰检测器，包括探头、光纤、控制头、火检探测导向管 和外导管，所述火检探测导向管、外导管和控制头依次固定连接，所述探头安 装在所述火检探测导向管内，所述光纤设置在所述外导管内，还包括水冷降温 管和制冷组件；
7.所述水冷降温管分别套设在所述火检探测导向管和外导管上，且所述火检 探测导向管的外壁和外导管的外壁均与所述水冷降温管的内壁紧密贴合；
8.所述水冷降温管的管壁内部形成有空腔结构，所述水冷降温管上连接有与 所述空腔结构内部连通的进水管和出水管，冷却液从所述进水管流入所述空腔 结构内以后，在所述空腔结构内流动形成湍流，最后从所述出水管流出；
9.所述制冷组件包括制冷片和水冷盘，所述制冷片的冷面贴设在所述探头与 光纤的连接端面上，所述水冷盘贴设在所述制冷片热面上，所述水冷盘的进水 口和出水口沿所述外导管轴向延伸后向外穿出。
10.可选的，所述水冷降温管包括同轴设置的外壳和内壳，所述外壳和内壳之 间可拆卸连接；
11.所述外壳的内壁上均匀分布有凹坑；
12.所述内壳的内壁上分布有多道环状的肋片，所述肋片与所述内壳一体设 置，多道所述肋片沿所述内壳延伸方向均匀间隔分布
13.所述进水管和出水管均连接在所述外壳上。
14.可选的，所述外壳的一端设置有第一连接部，所述第一连接部包括第一密 封环和与所述第一密封环外圈一体成型的第一外螺纹管，所述第一密封环的内 圈与所述外壳的端部一体设置；
15.所述内壳的一端设置有第二连接部，所述第二连接部包括第二密封环和与 所述第二密封环外圈一体成型的第二外螺纹管，所述第二密封环的内圈与所述 内壳的端部一体设置；
16.所述外壳的另一端与所述第二外螺纹管螺纹连接；
17.所述内壳的另一端与所述第一外螺纹管螺纹连接。
18.可选的，所述第二外螺纹管与所述外壳内壁之间、所述第一外螺纹管与所 述内壳的内壁之间均通过密封圈密封。
19.可选的，所述外壳内壁表面和内壳内壁表面分别设置有凸环，所述密封圈 设置在所述凸环上。
20.可选的，所述水冷降温管与所述火检探测导向管和外导管接触之外的表面 上裹设有隔热棉。
21.可选的，所述水冷降温管与所述火检探测导向管和外导管之间涂抹有导热 硅脂。
22.可选的，所述水冷盘由金属管沿制冷片周向迂回盘绕形成。
23.可选的，所述制冷片的热面表面与所述水冷盘之间涂抹有导热硅脂。
24.可选的，所述金属管为方管。
25.本发明的有益效果体现在：
26.本发明的火焰检测器通过水冷降温管对火检探测导向管和外导管进行散 热，使火检探测导向管和外导管在长时间工作后内部的温度仍能处于较低的温 度状态，火检探测导向管内的探头、外导管内的光纤能够在较佳的温度条件下 工作。
27.冷却液从所述进水管流入所述空腔结构内以后，在所述空腔结构内流动形 成湍流，更有利于冷却液进行热交换，提高热交换效率，使水冷降温管的吸热 降温效率更高。
28.通过制冷组件对探头与光纤的连接端面进行降温，保证光纤与探头的连接 处始终处于适宜的温度条件下，保证信号传输稳定。
29.最后，水冷降温管和火检探测导向管与外导管之间可以拆卸和更换，当其 中的某个部件坏掉以后可以重新更换，不需要全部丢掉，减少资源浪费。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将 对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附 图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分 并不一定按照实际的比例绘
制。
31.图1为本发明实施例提供的一种智能一体化火焰检测器的结构示意图；
32.图2为本发明实施例提供的一种智能一体化火焰检测器的剖视图；
33.图3为本发明实施例提供的外壳的结构示意图；
34.图4为本发明实施例提供的内壳的结构示意图；
35.图5为本发明实施例提供的制冷组件的结构示意图。
具体实施方式
36.下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例 仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限 制本发明的保护范围。
37.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当 为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
38.如图1所示，本发明实施例提供的一种智能一体化火焰检测器，包括探头 1、光纤2、控制头3、火检探测导向管4、外导管5、水冷降温管6和制冷组 件。火检探测导向管4、外导管5和控制头3依次固定连接，探头1安装在火 检探测导向管4内，光纤2设置在外导管5内，探头1通过光纤2与控制头3 信号连接。
39.如图2所示，水冷降温管6分别套设在火检探测导向管4和外导管5上， 且火检探测导向管4的外壁和外导管5的外壁均与水冷降温管6的内壁紧密贴 合。水冷降温管6内壁与火检探测导向管4和外导管5之间涂抹有一层薄薄的 导热硅脂，加快火检探测导向管4、外导管5与水冷降温管6之间的热传递。
40.水冷降温管6与火检探测导向管4和外导管5接触之外的表面上裹设有隔 热棉(图中未示出)，隔热棉可以减少燃气轮机或加热炉内的热量向水冷降温 管6内传递，水冷降温管6内流动的冷却液的温度不会因为燃气轮机或加热炉 内的热量被快速加热升温，使水冷降温管6能够更好地对火检探测导向管4 和外导管5进行降温。
41.具体的，水冷降温管6的管壁内部形成有空腔结构，水冷降温管6上连接 有与空腔结构内部连通的进水管7和出水管8。冷却液从进水管7流入空腔结 构内以后，在空腔结构内流动形成湍流，从而更有利于冷却液进行热交换，提 高热交换效率，冷却液最后从出水管8流出。
42.实际使用时，进水管7与外设的水泵连接，冷却液在进水管7、空腔结构 和出水管8之间循环流动，通过循环流动的冷却液对火检探测导向管4和外导 管5进行降温。
43.如图3和图4所示，水冷降温管6包括同轴设置的外壳11和内壳12，外 壳11和内壳12之间可拆卸连接。外壳11的内壁上均匀分布有凹坑13，内壳 12的内壁上分布有多道环状的肋片14，肋片14与内壳12一体设置，多道肋 片14沿内壳12延伸方向均匀间隔分布。进水管7和出水管8均连接在外壳 11上。
44.冷却液流入外壳11和内壳12之间形成的空腔结构内以后，凹坑13和肋 片14的阻力作用会增强流体扰动，使冷却液在流经凹坑13和肋片14时形成 湍流，从而使冷却液热交换更加充分，吸热效率更高。并且，肋片14可以增 加与冷却液的换热面积，进一步提高热交换效率。外壳11和内壳12均可以采 用铜合金材质制作，导热性能好且耐腐蚀。冷却液可以
使用清水。
45.在长时间工作以后，冷却液中的杂质或者矿物质会沉积在凹坑13和肋片14之间形成水垢，水垢的导热能力很差，会严重影响水冷降温管6的导热效 率，造成水冷降温管6的吸热效率降低，并且凹坑13内被水垢填满之后，会 影响冷却液流动，不能形成湍流，进一步降低水冷降温管6的吸热效率。因此， 将外壳11和内壳12设计为可拆卸连接结构，在使用一段时间之后，将外壳 11和内壳12拆卸开方便进行清洗，将沉积的水垢清理掉后重新组装起来，即 可重复使用，减少资源浪费。
46.具体的，外壳11的一端设置有第一连接部，第一连接部包括第一密封环 15和与第一密封环15外圈一体成型的第一外螺纹管16，第一密封环15的内 圈与外壳11的端部一体设置。内壳12的一端设置有第二连接部，第二连接部 包括第二密封环17和与第二密封环17外圈一体成型的第二外螺纹管19，第 二密封环17的内圈与内壳12的端部一体设置。外壳11的另一端与第二外螺 纹管19螺纹连接；内壳12的另一端与第一外螺纹管16螺纹连接。
47.为保证密封性，第二外螺纹管19与外壳11内壁之间、第一外螺纹管16 与内壳12的内壁之间均通过密封圈20密封。外壳11内壁表面和内壳12内壁 表面分别设置有凸环21，密封圈20设置在凸环21上。外壳11和内壳12相 互拧紧之后，第一外螺纹管16的端面和第二外螺纹管19的端面分别抵设在对 应的密封圈20上，从而形成密封。
48.如图2和图5所示，制冷组件包括制冷片9和水冷盘10，制冷片9的冷 面贴设在探头1与光纤2的连接端面上，水冷盘10贴设在制冷片9热面上， 水冷盘10的进水口和出水口沿外导管5轴向延伸后向外穿出。通过制冷片9 对探头1与光纤2的连接端面进行降温，保证光纤2与探头1的连接处始终处 于适宜的温度条件下，保证信号传输稳定。
49.制冷片9采用现有的半导体制冷片，水冷盘10将制冷片9热面的热量带 走，寿命长，安装容易，制冷片9两面的温差范围，从40℃到65℃都可以实 现。制冷片9工作过程中不会产生任何震动，保证光纤2与探头1的连接处稳 定。
50.具体的，水冷盘10由金属管沿制冷片9周向迂回盘绕形成，相邻的金属 管的外壁紧密贴合。制冷片9的热面表面与水冷盘10之间涂抹有导热硅脂， 加强热传导。金属管为方管，水冷盘10的端面能够尽可能大的覆盖住制冷片 9表面。
51.综上，本发明的火焰检测器通过水冷降温管6对火检探测导向管4和外导 管5进行散热，使火检探测导向管4和外导管5在长时间工作后内部的温度仍 能处于较低的温度状态，火检探测导向管4内的探头1、外导管5内的光纤2 能够在较佳的温度条件下工作。
52.冷却液从进水管流入空腔结构内以后，在空腔结构内流动形成湍流，更有 利于冷却液进行热交换，提高热交换效率，使水冷降温管6的吸热降温效率更 高。
53.通过制冷组件对探头1与光纤2的连接端面进行降温，保证光纤2与探头 1的连接处始终处于适宜的温度条件下，保证信号传输稳定。
54.最后，水冷降温管6和火检探测导向管4与外导管5之间可以拆卸和更换， 当其中的某个部件坏掉以后可以重新更换，不需要全部丢掉，减少资源浪费。
55.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其 限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术 人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者 对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相 应技术方案的本质脱离本发明各实施例
技术方案的范围，其均应涵盖在本发明 的权利要求和说明书的范围当中。