一种固体物料多点测温装置的制作方法

本发明属于温度测控领域，涉及一种在大型固体物料仓室中用于收集多测量点固体物料温度信息的装置。

背景技术：

现有的温度测量装置(如热电偶、热电阻)一般将温度敏感元件放入铠装套管中，通过套管和测量介质直接接触来影响温度敏感元件的电流信号，从而收集温度信息。而该方法用于测量位于同一平面同一直线上的多个测量点的固体物料时，由于测量点较多，安装复杂，接线繁琐等原因而无法实施；同时，如果测温元件的铠装管互相接触，会影响测量的准确性。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种固体物料多点测温装置，用于测量位于同一平面同一直线上的多个测点的固体物料温度，以保证各个测点之间互不干扰，并保证各个测点的接线便于接入上位机，方便安装。

上述目的是通过如下技术方案实现的：

一种固体物料多点测温装置，包括空心载体管、导热环和测温元件安装管；所述空心载体管的管壁上沿轴向方向设有多个开口作为导热窗口，每个导热窗口处设有一用导热材料制成的导热环，各导热环通过绝热材料连接于空心载体管的内壁上，且各导热环互不接触；各导热环上分别连接有一个测温元件安装管，各测温元件安装管交错分布于空心载体管的管腔内，且互不接触；空心载体管的管腔内还填充有绝热材料。

空心载体管作为导热环和测温元件安装管的载体，用于插入固体物料中，该空心载体管上设有多个导热窗口，位于空心载体管轴向方向上不同位置处的物料与各导热窗口处的导热环接触，各导热环将温度传导到测温元件安装管处，进而被测温元件安装管内的热电偶检测到。其中，由于导热环与空心载体管是通过绝热材料连接，且各导热环互不接触，各导热环之间不会串热也不会受空心载体管本身的温度干扰。各测温元件安装管交错分布于空心载体管的管腔内，且互不接触，便于测温元件安装管内的热电偶进行布线，易于安装。空心载体管的管腔内用绝热材料填充，隔绝空心载体管管腔内的空气进行热传导。

优选地，所述空心载体管为圆柱形的空心载体钢管，管壁上沿轴向方向设有多个开口作为导热窗口。

优选地，所述导热环呈c型，用于热传导的中间部分对着导热窗口，两侧部分通过绝热材料连接于空心载体管的内壁上。

优选地，各导热窗口沿空心载体钢管的轴向方向呈直线分布。

优选地，所述导热窗口为六个。

优选地，所述空心载体管的管腔内填充的绝热材料为氧化镁粉末。

优选地，还包括多个热电偶，各热电偶的测量端分别设于各测温元件安装管内，热电偶的接线与上位机或测温仪连接。

优选地，各热电偶的接线设于接线线路套管中，接线线路套管通过接线法兰与空心载体管的端部连接。

本发明的有益效果：

本发明技术方案中，空心载体管作为导热环和测温元件安装管的载体，用于插入固体物料中，该空心载体管上设有多个导热窗口，位于空心载体管轴向方向上不同位置处的物料与各导热窗口处的导热环接触，各导热环将温度传导到测温元件安装管处，进而被测温元件安装管内的热电偶检测到。其中，由于导热环与空心载体管是通过绝热材料连接，且各导热环互不接触，各导热环之间不会串热也不会受空心载体管本身的温度干扰。各测温元件安装管交错分布于空心载体管的管腔内，且互不接触，便于测温元件安装管内的热电偶进行布线，易于安装。空心载体管的管腔内用绝热材料填充，隔绝空心载体管管腔内的空气进行热传导。

附图说明

图1为载体钢管的立体结构示意图；

图2为导热环和测温元件安装管结合的立体结构示意图；

图3为本发明测量装置安装测量原理图；

图4为不同导热环上测温元件安装管安装位置示意图；

图5为本发明测量装置轴向俯视图；

其中，1为导热窗口，2为载体钢管，3为氧化镁粉末，4为导热环绝热区域，5为导热环非绝热区域，6为导热环绝热区域，7为测温元件安装管，8为接线法兰，9为接线线路套管，10为上位机或测温仪，11为固体物料仓，12为导热环。

具体实施方式

下面结合附图具体介绍本发明的技术方案。

实施例一：

在本发明中涉及一种多测点的固体物料测量装置，该装置由载体钢管2、导热环12以及测温元件安装管7组成；载体钢管有6个导热窗口1，如图1；其中6个导热环12全部装入载体钢管2的对应位置中，导热环外壁与钢管内壁紧密接触，通过摩擦力固定相对位置；导热环12与载体钢管2接触区域4和6喷涂绝热材料，保证导热环12温度不受钢管温度的影响(如图2)，而导热环非绝热区域5通过载体钢管2上的导热窗口1与固体物料直接接触，如图3；6个测温元件安装管7焊接在导热环12上，并且相对位置不重合，如图4。

具体设计方案如下：

1、载体钢管2为一根8米长，壁厚2mm，内径29mm的不锈钢管，如图1；

2、载体钢管2以间隔133mm的设置一个导热窗口1，导热窗口径向长度为40mm，截面方向宽度20mm，一共开6个窗口，如图1、2；

3、导热环设计介绍：

1)导热环12规格，长度40mm，壁厚1.5mm，直径29mm，导热环12的横截面是一个“c”型圆环，如图5；在其表面，非绝热区5为长度40mm，宽度20mm，绝热区域为导热环剩下的两个区域4和6，如图2；

2)导热环区域4和区域6作为绝热区域做了隔热处理，利用陶瓷喷涂技术，在导热环的绝热区域喷涂0.5mm厚度的耐高温氧化锆陶瓷，非绝热区不做任何处理；

4、测温元件安装管7规格，壁厚0.8mm，长度40mm，内径5mm，一段封闭，另一端开放，能容得下5mm直径的铠装热电偶探头插入；

5、整体安装方式：

1)要求6个测温元件安装管7在6个导热环上的相对位置不重叠，当这六个导热环在同一径向上安装时，六个安装管互相错开位置，以便测温元件的接线，如图4、5；

2)将焊接安装完成的导热环12适当调整直径，插入载体钢管2，要求6个导热环12的非绝热区域5分别对准载体钢管2的六个导热窗口，通过导热环与载体钢管的摩擦力固定，保持相对稳定；

3)将六个铠装热电偶分别插入导热环中的测温元件安装管7中；

4)安装完成后，在整个载体钢管2内部填充高纯氧化镁粉末3，将钢管一端封死，另一端留出接线口，安装和接线完成后，侧视图如图5：

5)载体钢管2中的线路经过接线法兰8，通过接线套管9与上位机或测温仪10连接，从而收集6个测点的数据，如图3。

6、测温原理：

1)装置使用时候，将测温装置安装在固体物料仓11内，当固体物料经过载体钢管时候，物料会在导热窗口1处与导热环非绝热区域5接触，加热相应位置的导热环12，从而通过热电偶测得相应位置的温度，如图4；

2)由于每个导热环12与载体钢管2接触部分为区域4和区域6，使用绝热材料隔绝热传递，所以载体钢管本身的温度不会影响每个导热环的温度测量；

3)高纯氧化镁粉末3可以隔绝载体钢管内部空气热交换，从而将各个热电偶测点进一步隔绝导热；

测点的数量可根据实际需要，在2-16个之间调整。

实施例二：

如图1-5所示的固体物料多点测温装置，包括空心载体管(载体钢管2)、导热环12和测温元件安装管7，空心载体管的管壁上沿轴向方向设有多个开口作为导热窗口1，每个导热窗口处设有一用导热材料制成的导热环12，各导热环12通过绝热材料连接于空心载体管的内壁上，且各导热环12互不接触；各导热环12上分别连接有一个测温元件安装管7，各测温元件安装管7交错分布于空心载体管的管腔内，且互不接触；空心载体管的管腔内还填充有绝热材料(氧化镁粉末3)。空心载体管可以为圆柱形的空心载体钢管，管壁上沿轴向方向设有多个开口作为导热窗口。导热环呈c型，用于热传导的中间部分对着导热窗口，两侧部分通过绝热材料连接于空心载体管的内壁上。各导热窗口沿空心载体钢管的轴向方向呈直线分布。导热窗口为六个，也可以为其他数量。

测量时，该固体物料多点测温装置还包括多个热电偶，各热电偶的测量端分别设于各测温元件安装管内，热电偶的接线与上位机或测温仪连接。各热电偶的接线设于接线线路套管中，接线线路套管通过接线法兰与空心载体管的端部连接。

本发明技术方案中，空心载体管作为导热环和测温元件安装管的载体，用于插入固体物料中，该空心载体管上设有多个导热窗口，位于空心载体管轴向方向上不同位置处的物料与各导热窗口处的导热环接触，各导热环将温度传导到测温元件安装管处，进而被测温元件安装管内的热电偶检测到。其中，由于导热环与空心载体管是通过绝热材料连接，且各导热环互不接触，各导热环之间不会串热也不会受空心载体管本身的温度干扰。各测温元件安装管交错分布于空心载体管的管腔内，且互不接触，便于测温元件安装管内的热电偶进行布线，易于安装。空心载体管的管腔内用绝热材料填充，隔绝空心载体管管腔内的空气进行热传导。

上述实施例的作用仅在于说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明的保护范围。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。