用于测量管道流体介质温度的取样管的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于测量管道流体介质温度的取样管，包括取样管本体，所述取样管本体沿轴向依次设有取样部、管道连接部、温度计安装部，所述取样管本体的温度计安装部设有温度计接口，所述取样管本体的取样部的端头密封，在取样部内形成用于供各层流面的流体介质混合用的混合腔，该混合腔与温度计安装部的温度计接口连通，所述取样部的管壁一侧设有多个用于分别采集各层流面的流体介质的取样孔，所述取样部的管壁另一侧设有用于供混合流体介质流出的流出孔。其能真实反映管道内准确温度，测温精度高。
【专利说明】
用于测量管道流体介质温度的取样管
技术领域
[0001]本发明涉及管道流体介质温度测量领域，特别涉及一种用于测量管道流体介质温度的取样管。
【背景技术】
[0002]热电偶温度计或铂电阻温度计测量温度的是一个点或一个微小区域的温度，而管道内特别是大管道内介质流体各个层流面的温度有一定的差异，这种差异产生的原因有:一是由于管道内介质流体层流和紊流现象而使各个层流面的温度存在差异，二是介质流体管道与外部环境存在的温度辐射而使管道内各层流面温度存在误差，三是温度计本身存在的导热误差。在高温、高压环境下这些误差更大，用热电偶温度计或铂电阻温度计测量这样环境下的温度精度低，不能真实反映管道内准确温度，给设备的控制带来误差。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于测量管道流体介质温度的取样管，其能真实反映管道内准确温度，测温精度高。
[0004]本发明的目的是这样实现的:一种用于测量管道流体介质温度的取样管，包括取样管本体，所述取样管本体沿轴向依次设有取样部、管道连接部、温度计安装部，所述取样管本体的温度计安装部设有温度计接口，所述取样管本体的取样部的端头密封，在取样部内形成用于供各层流面的流体介质混合用的混合腔，该混合腔与温度计安装部的温度计接口连通，所述取样部的管壁一侧设有多个用于分别采集各层流面的流体介质的取样孔，所述取样部的管壁另一侧设有用于供混合流体介质流出的流出孔。
[0005]取样管本体的轴心线、流出孔的轴心线以及所有取样孔的轴心线均位于同一平面，提高测量准确度。
[0006]所有取样孔截面积的总和等于或小于流出孔的截面积，一般取略小于，利于混合腔内介质从流出孔排出，实时反映管道内介质温度。
[0007]所述取样孔的孔径为8mm。流出孔的孔径为16mm。
[0008]所有取样孔的出口到取样部密封端头之间的最大距离小于流出孔的进口到取样部密封端头之间的最小距离，利于从各取样孔进入的各层流面的流体介质混合测温后才从流出孔流出，提高测量准确度。所有取样孔的出口到取样部密封端头之间的最大距离指的是取样孔的出口最上端到取样部密封端头之间的距离。流出孔的进口到取样部密封端头之间的最小距离指的是流出孔的进口最下端到取样部密封端头之间的距离。
[0009]所述取样管本体的温度计接口中连接有温度计，使该温度计的测温探头经管道连接部延伸进取样部的混合腔内。
[0010]所述取样部的混合腔为圆柱形，该圆柱形混合腔一端为半球形，另一端与温度计接口连通。
[0011]所述温度计的测温探头的端头到取样部密封端头之间的距离等于流出孔的进口到取样部密封端头之间的最小距离。所述温度计的测温探头的端头到取样部密封端头之间的距离大于所有取样孔的出口到取样部密封端头之间的最大距离。
[0012]所有取样孔的轴心线相交于一点，其中一取样孔的轴心线与取样管本体的轴心线垂直，定义为垂直取样孔，其余取样孔分别向垂直取样孔倾斜，所述垂直取样孔与管道连接部之间的各个取样孔的倾斜角度沿垂直取样孔到管道连接部的方向依次增大，所述垂直取样孔与取样部密封端头之间的各个取样孔的倾斜角度沿垂直取样孔到取样部密封端头的方向依次增大，使本取样管可以获取管道内沿径向分布的各层流面的流体介质进入混合腔进行混合。
[0013]位于垂直取样孔与管道连接部之间的各个取样孔的进口中心到取样部密封端头之间的距离大于其出口中心到取样部密封端头之间的距离。位于垂直取样孔与取样部密封端头之间的各个取样孔的进口中心到取样部密封端头之间的距离小于其出口中心到取样部密封端头之间的距离。
[0014]位于垂直取样孔与管道连接部之间的各个取样孔与位于垂直取样孔与取样部密封端头之间的各个取样孔一一对应，且相对应的取样孔之间的倾斜角度相等。
[0015]较优地，离垂直取样孔最远的取样孔的倾斜角度为30°，当然，离垂直取样孔最远的取样孔的倾斜角度也可以根据实际情况进行调整，使获取管道内各层流面的流体介质，从各取样孔进入的各层流面的流体介质混合后才从流出孔流出，提高测量准确度。
[0016]较优地，流出孔的轴心线与取样管本体的轴心线之间的夹角为45°，流出孔的进口中心到取样部密封端头之间的距离大于其出口中心到取样部密封端头之间的距离，当然，流出孔的轴心线与取样管本体的轴心线之间的夹角也可以根据实际情况进行调整，使混合腔内介质从流出孔排出，实时反映管道内介质温度。
[0017]所述取样部的外壁设有圆锥段和圆柱段，所述取样部的圆锥段的最大外径与其圆柱段的外径相等，所述取样部的圆柱段的外径小于管道连接部的外径，所述取样部外壁的圆锥段的一端设有球形端头，密封取样部端头，取样部外壁的圆锥段的另一端与圆柱段的一端连接，所述取样部外壁的圆柱段的另一端通过圆弧过渡段与管道连接部连接。所述管道连接部的外径大于温度计安装部的外径，管道连接部的外壁与温度计安装部的外壁通过圆弧过渡段连接。当然，取样部的外壁可以只有圆锥段，所述取样部外壁的圆锥段的一端设有球形端头，密封取样部端头，取样部外壁的圆锥段的另一端与通过圆弧过渡段与管道连接部连接，这样的结构使得取样管的强度大，避免取样部因管道内介质流体的冲击而折断损坏。
[0018]所述取样孔的进口设有锥形导入口。
[0019]所述取样部的长度小于或等于管道半径，根据实际情况设定。
[0020]取样孔面对管道内介质流体流入方向，流出孔位于取样孔对侧。
[0021 ]取样管材料一般为不锈钢。
[0022]本发明的有益效果是:由于本发明的用于测量管道流体介质温度的取样管的取样管本体沿轴向依次设有取样部、管道连接部、温度计安装部，所述取样管本体的温度计安装部设有温度计接口，该温度计接口中用于安装一根温度计。只需一根温度计就可以测量大管道内介质流体各个层流面的温度，测温精度高。所述取样管本体的取样部的端头密封，在取样部内形成用于供各层流面的流体介质混合用的混合腔，该混合腔与温度计安装部的温度计接口连通，使安装在温度计接口中的温度计的测温探头经管道连接部延伸进取样部的混合腔内，所述取样部的管壁一侧设有多个用于分别采集各层流面的流体介质的取样孔，取样管的取样部一侧有不同导向的取样孔，使各层流面的介质流体充分混合后经流出孔流出。各层流面的流体介质分别经过各取样孔进入混合腔内充分混合，混合后的流体介质测温后经流出孔流出，使温度计显示的温度为管道内介质流体的平均温度，提高了温度计反映管道内温度的精度，适用于对大管道介质流体有精确测温的场合。
[0023]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步说明。
【附图说明】
[0024]图1为本发明的实施例一的取样管的结构示意图；
图2为本发明的实施例二的取样管的结构示意图；
图3为本发明的取样管的工作示意图。
[0025]附图中，I为取样部，11为取样孔，111为锥形导入口，12为流出孔，13为混合腔，14为圆锥段，15为圆柱段，16为球形端头，2为管道连接部，3为温度计安装部，31为温度计接口，4为圆弧过渡段，5为温度计，51为测温探头，6为管道。
【具体实施方式】
[0026]为进一步地了解本发明的
【发明内容】
，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作详细说明。
[0027]实施例一
参见图1和图3，一种用于测量管道流体介质温度的取样管，包括取样管本体，所述取样管本体沿轴向依次设有取样部、管道连接部、温度计安装部。所述取样部的长度小于或等于管道半径。所述取样管本体的温度计安装部设有温度计接口，所述取样管本体的取样部的端头密封，在取样部内形成用于供各层流面的流体介质混合用的混合腔。该混合腔与温度计安装部的温度计接口连通。所述取样部的混合腔为圆柱形，该圆柱形混合腔一端为半球形，另一端与温度计接口连通。所述取样部的管壁一侧设有多个用于分别采集各层流面的流体介质的取样孔。优选地，所述取样孔的进口设有锥形导入口。所述取样部的管壁另一侧设有用于供混合流体介质流出的流出孔。取样孔面对管道内介质流体流入方向，流出孔位于取样孔对侧。取样管本体的轴心线、流出孔的轴心线以及所有取样孔的轴心线均位于同一平面。所有取样孔截面积的总和等于或小于流出孔的截面积，一般取略小于。本实施例的所述取样孔的孔径为8mm。流出孔的孔径为16mm。取样管材料一般为不锈钢。
[0028]所述取样管本体的温度计接口中连接有温度计，使该温度计的测温探头经管道连接部延伸进取样部的混合腔内。本实施例的温度计的测温探头的直径小于取样孔的直径。本实施例所述温度计的测温探头的端头到取样部密封端头之间的距离等于流出孔的进口到取样部密封端头之间的最小距离，当然，也可根据实际情况作调整，使从各取样孔进入的各层流面的流体介质混合、测温后才从流出孔流出，提高测量准确度，且利于混合腔内介质从流出孔排出，实时反映管道内介质温度。
[0029]所述温度计的测温探头的端头到取样部密封端头之间的距离大于所有取样孔的出口到取样部密封端头之间的最大距离。
[0030]所有取样孔的轴心线相交于一点，其中一取样孔的轴心线与取样管本体的轴心线垂直，定义为垂直取样孔，其余取样孔分别向垂直取样孔倾斜，所述垂直取样孔与管道连接部之间的各个取样孔的倾斜角度沿垂直取样孔到管道连接部的方向依次增大，所述垂直取样孔与取样部密封端头之间的各个取样孔的倾斜角度沿垂直取样孔到取样部密封端头的方向依次增大。位于垂直取样孔与管道连接部之间的各个取样孔的进口中心到取样部密封端头之间的距离大于其出口中心到取样部密封端头之间的距离。位于垂直取样孔与取样部密封端头之间的各个取样孔的进口中心到取样部密封端头之间的距离小于其出口中心到取样部密封端头之间的距离。位于垂直取样孔与管道连接部之间的各个取样孔与位于垂直取样孔与取样部密封端头之间的各个取样孔一一对应，且相对应的取样孔之间的倾斜角度相等。本实施例离垂直取样孔最远的取样孔的倾斜角度为30°。本实施例的流出孔的轴心线与取样管本体的轴心线之间的夹角为45°，流出孔的进口中心到取样部密封端头之间的距离大于其出口中心到取样部密封端头之间的距离。本实施例的取样孔有5个，中间的取样孔为垂直取样孔，离该垂直取样孔最远的取样孔的倾斜角度为30°。与该垂直取样孔相邻的取样孔的倾斜角度为15°。
[0031]所述取样部的外壁设有圆锥段和圆柱段，所述取样部的圆锥段的最大外径与其圆柱段的外径相等，所述取样部的圆柱段的外径小于管道连接部的外径，所述取样部外壁的圆锥段的一端设有球形端头，密封取样部端头，取样部外壁的圆锥段的另一端与圆柱段的一端连接，所述取样部外壁的圆柱段的另一端通过圆弧过渡段与管道连接部连接。所述管道连接部的外径大于温度计安装部的外径，管道连接部的外壁与温度计安装部的外壁通过圆弧过渡段连接。温度计安装部的外径大于取样部的圆锥段的最大外径。
[0032]实施例二
参见图2，所述取样部的外壁设有圆锥段，所述取样部外壁的圆锥段的一端设有球形端头，密封取样部端头，取样部外壁的圆锥段的另一端与通过圆弧过渡段与管道连接部连接。本实施例的其他技术特征与实施例一相同。
[0033]本发明不仅仅局限于上述实施例，在不背离本发明技术方案原则精神的情况下进行些许改动的技术方案，应落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种用于测量管道流体介质温度的取样管，其特征在于:包括取样管本体，所述取样管本体沿轴向依次设有取样部、管道连接部、温度计安装部，所述取样管本体的温度计安装部设有温度计接口，所述取样管本体的取样部的端头密封，在取样部内形成用于供各层流面的流体介质混合用的混合腔，该混合腔与温度计安装部的温度计接口连通，所述取样部的管壁一侧设有多个用于分别采集各层流面的流体介质的取样孔，所述取样部的管壁另一侧设有用于供混合流体介质流出的流出孔。2.根据权利要求1所述的用于测量管道流体介质温度的取样管，其特征在于:取样管本体的轴心线、流出孔的轴心线以及所有取样孔的轴心线均位于同一平面。3.根据权利要求1所述的用于测量管道流体介质温度的取样管，其特征在于:所有取样孔截面积的总和等于或小于流出孔的截面积。4.根据权利要求1或3所述的用于测量管道流体介质温度的取样管，其特征在于:所有取样孔的出口到取样部密封端头之间的最大距离小于流出孔的进口到取样部密封端头之间的最小距离。5.根据权利要求1所述的用于测量管道流体介质温度的取样管，其特征在于:所述取样管本体的温度计接口中连接有温度计，使该温度计的测温探头经管道连接部延伸进取样部的混合腔内。6.根据权利要求5所述的用于测量管道流体介质温度的取样管，其特征在于:所述温度计的测温探头的端头到取样部密封端头之间的距离等于流出孔的进口到取样部密封端头之间的最小距离。7.根据权利要求1所述的用于测量管道流体介质温度的取样管，其特征在于:所有取样孔的轴心线相交于一点，其中一取样孔的轴心线与取样管本体的轴心线垂直，定义为垂直取样孔，其余取样孔分别向垂直取样孔倾斜，所述垂直取样孔与管道连接部之间的各个取样孔的倾斜角度沿垂直取样孔到管道连接部的方向依次增大，所述垂直取样孔与取样部密封端头之间的各个取样孔的倾斜角度沿垂直取样孔到取样部密封端头的方向依次增大。8.根据权利要求7所述的用于测量管道流体介质温度的取样管，其特征在于:位于垂直取样孔与管道连接部之间的各个取样孔与位于垂直取样孔与取样部密封端头之间的各个取样孔一一对应，且相对应的取样孔之间的倾斜角度相等。9.根据权利要求7或8所述的用于测量管道流体介质温度的取样管，其特征在于:离垂直取样孔最远的取样孔的倾斜角度为30°。10.根据权利要求1所述的用于测量管道流体介质温度的取样管，其特征在于:流出孔的轴心线与取样管本体的轴心线之间的夹角为45°，流出孔的进口中心到取样部密封端头之间的距离大于其出口中心到取样部密封端头之间的距离。
【文档编号】G01K13/12GK105953945SQ201610526427
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年7月6日
【发明人】鞠华, 田骏, 黄美良, 王 华, 张祖力, 罗松
【申请人】重庆材料研究院有限公司