专利名称：一种削弱热电偶保护管侧力矩的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热电偶保护装置方法及装置，特别是一种削弱热 电偶保护管侧力矩的方法及装置。
背景技术：
目前在对火力发电厂介质容器(管道或设备)中的热介质进行测 量时常使用带有热电偶保护装置的热电偶进行测量。测量时热电偶保 护装置中的保护管需要插入介质容器中进行测量。而且为了保证测量 的准确性，热电偶保护管的感温长度有一定的要求。由于介质容器中 的热介质通常具有很高的温度，压力，流速也很高。保护管在介质容 器中会受到热介质对热电偶保护装置冲击，在保护管上产生侧向的力 矩，而且保护管在介质容器中的长度越长，侧向力矩越大，这种冲击 力有时还不稳定，使保护管产生钟摆效应，很容易造成热电偶保护管 疲劳折断。另外由于高温热电偶保护装置在受热膨胀后，热电偶保护 装置上的焊缝约束保护管的自由膨胀，容易产生热应力，使焊缝产生 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。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种削弱热电偶保护管侧力矩的方法及 装置，以削弱因为侧力矩在热电偶保护管上产生的钟摆效应，防止热
电偶保护管的疲劳折断；同时提高热电偶保护装置与介质容器的焊接 可靠性。
本发明的技术方案 一种削弱热电偶保护管侧力矩的方法，是通 过在介质容器之外的保护管上设置感温段和导流段，使保护管实际伸入介质容器的长度L縮短；通过改变保护管插入介质容器中的测头形 状，以削弱热电偶保护管上的侧力矩。
上述的削弱热电偶保护管侧力矩的方法中，所述在介质容器之外 的保护管上设置感温段，是在介质容器上焊接管座，将保护管感温段 上端的密封段与管座焊接，感温段的直径小于密封段的直径，在管座 内形成被测介质能够进入的感温间隙，增加保护管的有效测温长度， 使保护管实际伸入介质容器的长度L縮短。
前述的削弱热电偶保护管侧力矩的方法中，所述密封段与管座焊 接是在管座上设置焊接坡口，焊接坡口底面与介质容器焊接，在管座 上端加工贯通管座和介质容器的通孔，通孔的直径大于焊接坡口底面 直径，通孔加工过程中同时完成对焊接坡口的清根处理，以保证焊接 质量和管座和介质容器上孔的同心度。
前述的削弱热电偶保护管侧力矩的方法中，所述管座和保护管与 介质容器的材料相同或相容。
前述的削弱热电偶保护管侧力矩的方法中，通过改变保护管插入 介质容器中的测头形状，是将测头的形状为带圆弧的三棱锥，带圆弧 的三棱锥的任意圆弧面对着介质流动的来向，以削弱热电偶保护管上 的侧力矩。
一种削弱热电偶保护管侧力矩的装置，包括保护管，保护管上设
有热电偶盲孔。保护管上依次设有测头、导流段、感温段和密封段；
保护管贯穿管座和介质容器的通孔测头插入介质容器内，密封段与管 座焊接，导流段与介质容器上的通孔配合。
上述的削弱热电偶保护管侧力矩的装置中，所述感温段的直径小 于密封段的直径。
前述的削弱热电偶保护管侧力矩的装置中，所述导流段的截面形 状为顶角为圆弧的三角形，三角形顶角的圆弧与介质容器和管座的通孔紧密配合，以削弱热电偶保护管上的侧力矩；三角形的三边与介质 容器和管座通孔之间的间隙便于介质进入感温段，同时导流段也可以 感温。
前述的削弱热电偶保护管侧力矩的装置中，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 的焊接坡口与保护管上的密封段焊接。
前述的削弱热电偶保护管侧力矩的装置中，所述保护管的密封段 和导流段的圆弧面与管座或介质容器的通孔紧密配合。
与现有技术相比，本发明的一种削弱热电偶保护管侧力矩的方法 及装置，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 同心度。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，同时导流段也可以感温， 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1是本发明的结构示意图2是图1的A-A剖视图3是保护管的外形图4是图3的剖视图5是管座的外形图。
附图中的标记为l-介质容器，2-管座，3-焊接坡口， 4-密封螺 钉，5-保护管，6-电热偶孔，7-密封段，8-感温段，9-导流段，10-
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明的一种削弱热电偶保护管侧力 矩的方法及装置作进一步的详细说明，但并不作为对本发明做任何限 制的依据。
实施例。本发明的一种削弱热电偶保护管侧力矩的方法，如图l 所示。它是在介质容器1之外的保护管5上设置感温段8和导流段9， 是在介质容器上焊接管座2，将保护管感温段8上端的密封段7与管 座2焊接，感温段的直径小于密封段的直径，在管座内形成被测介质 能够进入的间隙，通过保护管上的导流段9三棱柱的间隙，使介质容 器1中的被测介质可以进入感温段8，同时导流段9也可以感温，增 加保护管5的有效测温长度，使保护管5实际伸入介质容器的长度L 縮短。密封段7与管座2的焊接方法是在管座2上设置焊接坡口 3， 焊接坡口 3底面与介质容器1焊接，在管座2上端加工贯通管座2和 介质容器1的通孔，通孔的直径大于焊接坡口 3的底面直径，通孔加 工过程中同时完成对焊接坡口3的清根处理，以保证焊接质量，同时 也可保证管座2与介质容器1上通孔的同心度。管座2和保护管5与介质容器1的材料相同或相容。保护管5上的测头10形状为带圆弧 的三棱锥，带圆弧的三棱锥的任意圆弧面迎着介质流动的来向，以削 弱热电偶保护管上的侧力矩。
一种削弱热电偶保护管侧力矩的装置，包括保护管5，保护管5 上设有热电偶盲孔6。保护管5上依次设有测头10、导流段9、感温 段8和密封段7;保护管5贯穿管座2和介质容器1的通孔测头10 插入介质容器l内，测头10的形状为带圆弧的三棱锥，带圆弧的三 棱锥的任意圆弧面对着介质流动的来向。密封段7与管座2焊接，导 流段9的截面形状为顶角为圆弧的三角形，三角形顶角的圆弧与介质 容器1的通孔配合。保护管5的密封段7和导流段9的圆弧面与管座 2或介质容器1的通孔紧密配合。感温段8的直径小于密封段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。保护管5与管座2和介质容器1的通孔紧密配合后，在管 座2上的焊接坡口 3处将保护管5与管座2和介质容器1焊在一起， 以提高焊口可靠性，且不削弱介质容器的强度。
本实施例在具体实施时，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，焊料堆 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底部间隙较小，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，并有一定间隙。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和管座2通孔之间的间隙进入感温段8，同时导 流段也可以感温，这样可以有效地增加热电偶置入深度，可以縮短图 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在悍 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、一种削弱热电偶保护管侧力矩的方法，其特征在于通过在介质容器之外的保护管上设置感温段和导流段，使保护管实际伸入介质容器的长度L缩短；通过改变保护管插入介质容器中的测头形状，以削弱热电偶保护管上的侧力矩。
2、 根据权利要求1所述的削弱热电偶保护管侧力矩的方法，其 特征在于所述在介质容器之外的保护管上设置感温段和导流段，是 在介质容器上焊接管座，将保护管感温段上端的密封段与管座悍接， 感温段的直径小于密封段的直径，被测介质通过导流段进入管座和介 质容器通孔与感温段之间的间隙，增加保护管的有效测温长度，使保 护管实际伸入介质容器的长度L縮短，以削弱热电偶保护管上的侧力 矩。
3、 根据权利要求2所述的削弱热电偶保护管侧力矩的方法，其特征在于所述密封段与管座焊接是在管座上设置焊接坡口，焊接坡 口底面与介质容器焊接，在管座上端加工贯通管座和介质容器的通 孔，通孔的直径大于管座底部的焊接坡口底面直径，通孔加工过程中 同时完成对焊接坡口的清根处理，以保证焊接质量和管座和介质容器 上孔的同心度，便于热电偶保护管的插入，并满足紧密配合需要。
4、 根据权利要求2或3所述的削弱热电偶保护管侧力矩的方法，其特征在于所述管座和保护管与介质容器的材料相同或相容。
5、 根据权利要求1所述的削弱热电偶保护管侧力矩的方法，其特征在于通过改变保护管插入介质容器中的测头形状，是将测头的 形状为带圆弧的三棱锥，带圆弧的三棱锥的任意圆弧面迎着介质流动 的来向，以削弱热电偶保护管上的侧力矩。
6、 一种削弱热电偶保护管侧力矩的装置，其特征在于包括保护管(5)，保护管(5)上设有热电偶盲孔(6)，保护管(5)上依次 设有测头(10)、导流段(9)、感温段(8)和密封段(7);保护管(5) 贯穿管座(2)和介质容器(1)的通孔测头(10)插入介质容器(1) 内，密封段(7)与管座(2)焊接，导流段(9)与介质容器(1)和 管座(2)上的通孔紧密配合。
7、 根据权利要求6所述的削弱热电偶保护管侧力矩的装置，其 特征在于所述感温段(8)的直径小于密封段(7)的直径。
8、 根据权利要求6所述的削弱热电偶保护管侧力矩的装置，其 特征在于所述导流段(9)的截面形状是顶角为圆弧的三角形，三角形顶角的圆弧与介质容器(1)与管座(2)的通孔紧密配合；三角形的三边与介质容器(1)和管座(2)通孔之间形成间隙便于介质进 入感温段(8)。
9、 根据权利要求6所述的削弱热电偶保护管侧力矩的装置，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。
10、 根据权利要求7或8所述的削弱热电偶保护管侧力矩的装置， 其特征在于所述保护管(5)的密封段(7)和导流段(9)的圆弧 面与管座(2)和介质容器(1)的通孔紧密配合。
全文摘要
本发明公开了一种削弱热电偶保护管侧力矩的方法及装置，其方法是通过在介质容器之外的保护管上设置感温段和导流段，使保护管实际伸入介质容器的长度L缩短；通过改变保护管插入介质容器中的测头形状，以削弱热电偶保护管上的侧力矩。其装置包括保护管(5)，保护管上设有热电偶盲孔(6)，保护管上依次设有测头(10)、导流段(9)、感温段(8)和密封段(7)；保护管(5)贯穿管座(2)和介质容器(1)的通孔测头插入介质容器内，密封段与管座焊接，导流段与介质容器上的通孔配合。本发明可以削弱侧力矩在热电偶保护管上产生的钟摆效应，防止热电偶保护管的疲劳折断；同时提高热电偶保护装置与介质容器的焊接可靠性。
文档编号G01K7/02GK101586988SQ200910076918
公开日2009年11月25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