专利名称：一种便携式高精度水温测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量水温差的仪器，尤其涉及一种便携式高精度水温测量装置。
背景技术：
在炼铁生产中，操作人员经常要检测和观察高炉冷却水包的进、出水温差。该温差可反映高炉的完好情况和运行情况，为操作人员提供操作依据。以首钢集团迁安钢铁厂高炉为例，炉身3段冷却水包的进、出水温差应该在0.2V ^0.7°C，如果进、出水温差超出这个范围，就意味着可能出现问题，工作人员就要进行分析、采取措施。因此水温测量是炼铁过程中的一项重要工作，水温测量的精度要求也很高。由于进、出水口测温点通常不在一处，这也提高了对测量精度的要求。现有技术中，对于高炉冷却水包温度的测量也有用在线的方式，然而实际的工作中，由于设置在每一个出水口的传感器的不一致性，以及管壁温度的影响等原因导致温差计算经常出现偏差，为准确判断带来了困难，因此，人工使用便携式水温测量装置进行非在线温度测量仍然是钢厂必不可少的工作，由于直接将传感器置于进、出水口测量水温，很难在短时间内达到热平衡，使传感器处温度无限接近水温，难以准确地测得水温，降低了测量效率和测量精度。又因为，装置需要等待温度平衡的时间长，面对几百个出水口的温度测量，工人的劳动强度大，由于疲劳进一步带来了测量不准确的问题。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种便携式高精度水温测量装置，该装置可以实现水的湍流，使水 在管中与传感器之间实现充分的热交换，快速地达到热平衡，使传感器在短时间内准确地测得水温，提高测量水温的效率和精度。为了解决上述技术问题，本实用新型提供的便携式高精度水温测量装置，包括连接杆；所述连接杆的一端设有含测量控制模块的表头；该端的连接杆上设有手柄；所述连接杆的另一端通过一个传感器座与一个进水接头连接，传感器座中传感器的信号输出端与所述测量控制模块的信号输入端电连接，所述进水接头有一个通道和一个与该通道联通的用于使传感器的探测头水密封地穿入该通道的接口，所述通道设有一个进水口和一个出水口，所述进水口和出水口沿着通道长度的方向间隔一段距离，所述出水口中的水流方向与所述通道中的水流反方向形成一个小于90°的夹角。所述进水口和出水口沿着通道长度方向间隔距离的长度为15mm至25mm。所述出水口中的水流方向与所述通道中的水流反方向形成的夹角在30°至75°之间。所述出水口中的水流方向与所述通道中的水流反方向形成的夹角是35°、45°、55°或60° ;所述进水口和出水口沿着通道长度方向间隔的距离的长度为21_。所述进水接头呈一端封闭的筒状结构，其开口的一端形成所述接口，其内部空腔形成所述通道，所述进水口和出水口分布于所述通道的两侧；所述进水口邻近所述进水接头的封闭端，其进水方向垂直于所述通道的长度方向；所述出水口邻近所述进水接头的开口端。所述水密封为依次套置在所述传感器上并塞入传感器座空腔中的隔热座、隔热圈、隔热垫和压母。 所述传感器包括护管和热电阻，护管的前端开口，在护管的前端开口侧充满导热材料将护管前开口端密封，所述热电阻固定在导热密封材料中，其中所述热电阻体至少有三分之一在护管前端开口侧从导热密封材料中露出。所述测量控制模块包括数据处理模块和与其电连接的模/数转换模块、存储模块、显示屏和操作键，所述存储模块设有与电脑连接的接口。连接杆是空心杆，其中设有信号线；所述传感器的信号输出端与所述测量控制模块的信号输入端通过所述信号线电连接。本技术方案与现有技术相比具有以下有益效果:本技术方案由于采用了进水口和出水口沿着通道长度的方向间隔一段距离，出水口中的水流方向与通道中的水流反方向形成一个小于90°的夹角的技术手段，水流 经出水口反向流出，增大了水流的阻力，所以，该进水接头可以降低水流速度，并在传感器处形成湍流，增大并稳定水的压力，使水与传感器之间实现充分的热交换，快速地达到热平衡，另外本装置使传感器中的热电阻直接暴露在水中，因此二者结合可在I至2秒的短时间内准确地测得水温，提高了测量水温的效率和精度；加快了测量速度，减低了工人的劳动强度。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作一步的详细描述。
图1是本实用新型结构剖视示意图。图2是本实用新型进水接头的纵剖结构示意图。图3是本实用新型测量控制模块的内部连接结构示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实施方式提供的便携式高精度水温测量装置，包括连接杆3 ；所述连接杆3的一端设有含测量控制模块8的表头4 ;该端的连接杆上设有手柄5 ;所述连接杆3的另一端通过一个传感器座6与一个进水接头I连接，传感器座6中传感器2的信号输出端与所述测量控制模块8的信号输入端电连接，所述进水接头I有一个通道11和一个与该通道11联通的用于使传感器2的探测头水密封地穿入该通道11的接口 12，所述通道11设有一个进水口 13和一个出水口 14，所述进水口 13和出水口 14沿着通道11长度的方向间隔一段距离，所述出水口 14中的水流方向与所述通道11中的水流反方向形成一个小于90°的夹角。本实施方式由于采用了进水口和出水口沿着通道长度的方向间隔一段距离，出水口中的水流方向与通道中的水流反方向形成一个夹角A，该夹角A小于90°的技术手段，水流经出水口反向流出，增大了水流的阻力形成湍流，所以，该进水接头可以降低水流速度，增大并稳定水的压力，使水与传感器之间实现充分的热交换，快速地达到热平衡，使传感器在短时间内准确地测得水温，提高了测量水温的效率和精度。从图1中可以看出，连接杆3是空心杆，其中设有信号线(图中未画)；所述传感器的信号输出端与所述测量控制模块的信号输入端通过所述信号线电连接。这样，既可以在节省材料的条件下提高连接杆的刚度，同时，也对信号线起到保护作用。作为本实施方式的一种改进，如图2所示，所述进水口 13和出水口 14沿着通道11长度方向间隔距离的长度为15mm至25mm。这样，可确保传感器的探头在较稳定的条件下测温。实践证明:其长度为21mm其效果最佳。作为本实施方式进一步的改进，如图2所示，所述出水口 14中的水流方向与所述通道11中的水流反方向形成的夹角A在30°至75°之间。这样的角度可使传感器的测量精度有明显的提高。特别是当夹角A为35°、45°、55°或60°时，传感器的测量精度有显著的提高。作为本实施方式再进一步的改进，如图2所示，所述进水接头I呈一端封闭的筒状结构，其开口的一端形成所述接口 12，其内部空腔形成所述通道11，所述进水口 13和出水口 14分布于所述通道11的两侧；所述进水口 13邻近所述进水接头I的封闭端，其进水方向垂直于所述通道11的长度方向；所述出水口 14邻近所述进水接头I的开口端。此种结构的进水接头便于操作人员的操作。作为本实施方式又进一步的改进，如图1所示，所述水密封为依次套置在所述传感器2上并塞入传感器座6空腔中的隔热座71、隔热圈72、隔热垫73和压母74。本实施方式由于采用了水密封部件7为依次套置在传感器上并塞入传感器座空腔中的隔热座、隔热圈、隔热垫和压母的技术手段，所以，水密封部件不但起到水密封的作用，而且，可以进一步地提高测量温度的精度，使测量精度达到0.0re。作为本实施方式更进一步的改进，所述传感器2包括护管和热电阻21，护管的前端开口，在护管的前端开口侧 充满导热材料将护管前开口端密封，所述热电阻固定在导热密封材料中，其中所述热电阻体至少有三分之一在护管前端开口侧从导热密封材料中露出。热电阻21为PT1000热电阻。本实施方式由于采用了传感器为PT1000热电阻的技术手段，PT1000热电阻在0°C 100°c水温的范围内，其精度及线性关系最好，所以，可以更进一步提高测量温度的精度。作为本实施方式还进一步的改进，如图3所示，所述测量控制模块8包括数据处理模块82和与其电连接的模/数转换模块81、存储模块83、显示屏85和操作键86，所述存储模块83设有与电脑连接的接口 84，所述传感器2与所述的模/数转换模块81电连接。本实施方式由于采用了测量控制模块包括数据处理模块和与其电连接的模/数转换模块、存储模块、显示屏和操作键，存储模块设有与电脑连接的接口的技术手段，所以，可以进一步地将模拟电信号就地转换为数字电信号，并及时地对数字电信号进行初步的处理，进行数据存储，及时地观测数据，可对错误的数据及时进行人工处理，还可将数据传送至计算机进行处理。采用这个方式，传输不产生误差，测量精度就是系统精度，只要保证测量精度即可。这种方式只有一次转换，精度高，节省线缆，节约费用。
权利要求1.一种便携式高精度水温测量装置，包括连接杆；所述连接杆的一端设有含测量控制模块的表头；该端的连接杆上设有手柄；所述连接杆的另一端通过一个传感器座与一个进水接头连接，传感器座中传感器的信号输出端与所述测量控制模块的信号输入端电连接，所述进水接头有一个通道和一个与该通道联通的用于使传感器的探测头水密封地穿入该通道的接口，所述通道设有一个进水口和一个出水口，其特征在于:所述进水口和出水口沿着通道长度的方向间隔一段距离，所述出水口中的水流方向与所述通道中的水流反方向形成一个小于90°的夹角。
2.根据权利要求1所述的便携式高精度水温测量装置，其特征在于:所述进水口和出水口沿着通道长度方向间隔距离的长度为15mm至25mm。
3.根据权利要求1所述的便携式高精度水温测量装置，其特征在于:所述出水口中的水流方向与所述通道中的水流反方向形成的夹角在30°至75°之间。
4.根据权利要求1所述的便携式高精度水温测量装置，其特征在于:所述出水口中的水流方向与所述通道中的水流反方向形成的夹角是35°、45°、55°或60° ;所述进水口和出水口沿着通道长 度方向间隔的距离的长度为21mm。
5.根据权利要求1所述的便携式高精度水温测量装置，其特征在于:所述进水接头呈一端封闭的筒状结构，其开口的一端形成所述接口，其内部空腔形成所述通道，所述进水口和出水口分布于所述通道的两侧；所述进水口邻近所述进水接头的封闭端，其进水方向垂直于所述通道的长度方向；所述出水口邻近所述进水接头的开口端。
6.根据权利要求1所述的便携式高精度水温测量装置，其特征在于:所述水密封为依次套置在所述传感器上并塞入传感器座空腔中的隔热座、隔热圈、隔热垫和压母。
7.根据权利要求1所述的便携式高精度水温测量装置，其特征在于:所述传感器包括护管和热电阻，护管的前端开口，在护管的前端开口侧充满导热材料将护管前开口端密封，所述热电阻固定在导热密封材料中，其中所述热电阻体至少有三分之一在护管前端开口侧从导热密封材料中露出。
8.根据权利要求1所述的便携式高精度水温测量装置，其特征在于:所述测量控制模块包括数据处理模块和与其电连接的模/数转换模块、存储模块、显示屏和操作键，所述存储模块设有与电脑连接的接口。
9.根据权利要求1所述的便携式高精度水温测量装置，其特征在于:连接杆是空心杆，其中设有信号线；所述传感器的信号输出端与所述测量控制模块的信号输入端通过所述信号线电连接。
专利摘要本实用新型公开了一种便携式高精度水温测量装置，包括连接杆；所述连接杆的一端设有含测量控制模块的表头；所述连接杆的另一端通过一个传感器座与一个进水接头连接，传感器座中传感器的信号输出端与所述测量控制模块的信号输入端电连接，所述进水接头有一个通道，所述通道设有一个进水口和一个出水口，所述进水口和出水口沿着通道长度的方向间隔一段距离，所述出水口中的水流方向与所述通道中的水流反方向形成一个小于90°的夹角。本实用新型可以降低水流速度，增大并稳定水的压力，使水与传感器之间实现充分的热交换，快速地达到热平衡，使传感器在短时间内准确地测得水温，提高了测量水温的效率和精度，并可以将传感器的信号就地转换为数字电信号。
文档编号G01K7/18GK203132728SQ201320071918
公开日2013年8月14日 申请日期2013年2月8日 优先权日2013年2月8日
发明者叶俊林, 吴海福, 胡海东 申请人:北京市科海龙华工业自动化仪器有限公司