一种温度在线测量装置及其应用的制作方法

本发明属于医药、材料、以及化工设备领域，具体涉及一种医药、材料、以及化工设备的测温装置及其应用。

背景技术：

在化工、医药、食品、日化、石油、冶金和材料等众多领域中，常常涉及各种物料以流体或固体粉末的形式进行混合，以完成物料混合的传质和(/或)传热过程，而准确地在线测量物料现场温度，众所周知是极其重要的。传统上现行方法是在配有搅拌装置的容器设备内，在设备上另加在线测量物料现场温度的测温装置(如温度计、热电偶或温度套管)。为了测量温度的准确性，必须保证测温装置与物料充分接触。当物料太少时，要保证与物料进行有效地直接接触，测温装置必须调整安装位置，这样会导致测温装置与搅拌装置直接接触，结果可能是搅拌装置和测温装置发生碰撞受损，所以限制了测温装置的安装和设置。要准确测量容器内作业物料(以流体或固体粉末的形式)的现场温度，测温装置的安装位置必须错开搅拌装置，还须与作业的物料有充分的接触时间，才能保证有作业物料的现场准确温度。

在实际过程中，用于混合物料作业的容器(如反应釜、结晶釜等)因工艺程的需要，会配置不同尺寸和型号的搅拌装置，因作业容器尺寸不同，这些搅拌装置的搅拌桨尺寸大小不一，作业容器内的物料，可以因为需要，在通过搅拌装置混合时，与容器内的搅拌桨处在不同的相对位置，而测温装置与搅拌桨也处在不同的位置，导致测温装置与物料不能直接接触，测温装置难以准确表现物料现场温度，作业人员难以准确指导物料的现场温度，这给生产作业可能带来因温度失控而产生的严重安全隐患；还有一种结果是因温控偏差使产品质量难以保证，甚至导致生产事故。

在物料混合过程中，配有搅拌装置的混合设备容器内的温度测量装置，与搅拌装置保持一定距离的相对位置安装，即以一定的长度尺寸或平行或保持一定的角度安装在混合作业容器内，在避免与搅拌装置相碰撞的条件下，尽量与物料有直接接触，或在搅拌状况下与物料有充分接触，才能保证温度测量的准确性。因此，当作业容器内盛装的物料达到一定体积时，物料混合搅拌时，如果能保证物料与测温装置有充分接触时间，此时温度测量装置就可以准确测定物料的现场温度；如果不能保证物料与测温装置有充分接触时间，温度测量装置就不可能准确测定物料的现场温度。所以，以目前这种方式安装温度测量装置难以保证不同的搅拌状况下，温度的准确测量。

技术实现要素：

针对本领域存在的不足之处，本发明的目的是提出一种温度在线测量装置。本发明涉及化工、医药、食品、日化、石油、冶金和材料等众多领域中常用配有搅拌装置的设备，进行物料混合时在线测量物料温度的方法和装置，它可用于配有搅拌装置的各种设备的现场温度准确测量。

本发明的另一目的是提出所述在线测温装置的应用。

实现本发明目的的技术方案为：

一种温度在线测量装置，包括置于搅拌轴内的温度计或温度传感器。

其中，所述搅拌轴为中空的轴，轴壁内置有和搅拌轴同轴的套管，所述温度计或温度传感器置于套管内；所述套管的底端不封闭。

因为搅拌轴在运行中不停地旋转，而套管和温度计或温度传感器不需要旋转，优选地，在所述搅拌轴轴壁和套管外壁之间设置有滚动密封轴承。

更优选地，所述套管内填充有导热介质。因为套管底部不封闭，导热介质也进入搅拌轴轴壁和套管外壁之间的空间。导热介质在搅拌轴内的高度应与反应物料的最低高度相当，例如导热介质液面在搅拌轴高度的5％至80％高度处(从底部向上计)。

作为本发明的一个优选技术方案，所述套管内填充有二甲基硅油，所 述搅拌轴的下端装有钽钉,钽钉的尾部与二甲基硅油接触。基于钽钉的良好导热性能，套管内放置热焓很低的硅油即可快速准确地测温。

作为本发明的另一个优选技术方案，所述搅拌轴的下端装有钽钉,钽钉的尾部与温度传感器相连，基于钽钉的良好导热性能，通过温度传感器经换向器与温度显示元件直接快速准确地测温。

其中，所述搅拌轴的下端伸入到反应器内,搅拌轴的上部连接减速机而且搅拌轴顶端穿出减速机，所述减速机的输入与电机连接；所述减速机为轴装式(中空轴)减速机。

所述电机可以为卧式电机，也可以为立式电机。

其中，在所述搅拌轴顶端固定设置有温度显示元件(固定在减速机上方)，所述温度显示元件与温度传感器通过导线或换向器连接。温度显示元件也可以远传固定显示。

安装有本发明提出的温度在线测量装置的反应设备。

本发明所述的温度在线测量装置在医药、材料、食品、化工、石油和冶金生产中的应用。

本发明的有益效果在于：

本发明所提出的在线温度测量的方法和装置，对配备搅拌装置的各种设备容器，可确保不因混合体系中搅拌装置的存在而干扰，能在线准确测定容器内物料现场温度，极大地方便了物料混合传质或传热过程的现场温度测量和及时反馈。具体地：

(1)实现了搅拌装置与测温装置一体化，在混合过程中，只要搅拌装置能够进行有效地混合作用，就能有效地在线测定混合物料的温度，广泛用于配有搅拌装置的各种设备的现场温度准确测量。

(2)改变了传统上配有搅拌装置的混合设备的测温方式，克服了测温装置因安装位置的限制，而不能保证在线温度的准确测量的缺陷。

附图说明

图1为本发明实施例1装有在线温度测量装置的反应釜结构示意图。

图2是图1之A-A截面视图。

图3为实施例3温度传感器连接示意图。

图中，1为反应釜，2为搅拌轴，3为温度显示元件，4为电机，5为减速器，6为导热油，7为温度传感器，8为套管,9为热敏电阻，10为换向器。

具体实施方式

以下具体实施方式用于说明本发明，但不应理解为对本发明的限制。

实施例中，如无特别说明，所用技术手段为本领域常规的技术手段。

实施例1：

如图1，一种温度在线测量装置，其安装在有搅拌器的反应釜1内。本实施例的温度在线测量装置是置于搅拌轴2内的温度传感器7。

见图2，搅拌轴2为中空的轴，轴壁内置有和搅拌轴同轴的套管8，温度传感器7置于套管8内；套管的底端不封闭。在搅拌轴轴壁和套管外壁之间设置有滚动密封轴承(图中未示出)。

套管7内填充有导热介质6。因为套管底部不封闭，导热介质也进入搅拌轴轴壁和套管外壁之间的空间。导热介质在搅拌轴内的高度应与反应物料的高度相等，例如导热油液面在搅拌轴高度的50％高度处(从底部向上计)。

搅拌轴的下端伸入到反应器内，搅拌轴的上方连接减速机、且搅拌轴顶端伸出减速器上方，搅拌轴顶部固定温度显示元件3，温度显示元件3与温度传感器7通过导线连接。减速机5为轴装减速机，减速机的输入轴连接电机4。

设置有本实施例温度在线测量装置的反应釜，可确保不因混合体系中搅拌装置的存在而干扰，能在线准确测定容器内物料现场温度，极大地方便了物料混合传质或传热过程的现场温度测量和及时反馈。

实施例2：

一种温度在线测量装置，所述套管内填充有二甲基硅油作为导热介 质，在搅拌轴9的下端装有钽钉,钽钉的尾部与套管内的二甲基硅油接触。搅拌轴的下端伸入到反应器内，搅拌轴的上方连接减速机、且搅拌轴顶端伸出减速器上方，搅拌轴顶部固定温度显示元件，温度显示元件与温度传感器通过导线连接。

装置的其他部件同实施例1。

实施例3：

如图3，一种温度在线测量装置，其安装在有搅拌器的反应釜1内。本实施例的温度在线测量装置是置于搅拌轴2内的温度传感器7。搅拌轴的下端伸入到反应器内，搅拌轴的上方连接减速机、且搅拌轴顶端伸出减速器上方，搅拌轴顶部固定温度显示元件3，与温度传感器通过换向器连接。换向器10包括套置的内环和外环，温度传感器7由热敏电阻9和输出组成，输出与换向器10的外环芯连接，温度显示元件3的输入连在换向器10的内环上。

本实施例的温度在线测量装置的套管内不填充导热油。其他设置同实施例1。

以上的实施例仅仅是对本发明的具体实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，本领域技术人员在现有技术的基础上还可做多种修改和变化，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。