传感器保护套管:一种温度传感器的保护套管的制作方法

2021/11/02 09:45 · 传感器知识资讯 ·  · 传感器保护套管:一种温度传感器的保护套管的制作方法已关闭评论
摘要:

传感器保护套管:一种温度传感器的保护套管的制作方法本实用新型涉及温度检测设备技术领域,特别涉及一种温度传感器的保护套管。背景技术:温度传感器广泛用于盐水机组、工艺气体压缩机组。温度传感器数值精确与否,直接影响设备的使用及效率。目前有些机组为

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传感器保护套管:一种温度传感器的保护套管的制作方法

本实用新型涉及温度检测设备技术领域,特别涉及一种温度传感器的保护套管。
背景技术:
温度传感器广泛用于盐水机组、工艺气体压缩机组。温度传感器数值精确与否,直接影响设备的使用及效率。目前有些机组为了减小温度传感器的测量误差,不安装温度保护套管,这样会引发另一个问题:当温度传感器故障需要更换时,需要将管道介质排放才能进行更换,这样造成成本及时间的浪费。但是目前有些护套管的设计造成温度传感器精度下降,不利于设备运行。
技术实现要素:
为了克服上述现有技术的缺陷,本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在温度传感器发生故障需要进行更换时,无需将管道介质排放就能够进行更换且不会影响温度传感器精度的温度传感器保护套管。
为了解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案为:提供一种温度传感器保护套管,包括管道、保护套管和温度传感器;
所述保护套管套设在温度传感器上;所述管道上设置有开口,所述保护套管固定在管道的开口上;
所述保护套管为一个一端设置有开孔的柱体,所述柱体相对于开孔的另一端为圆台形;所述圆台形的一端伸入到管道内,具有开孔的一端朝向管道外;
所述保护套管通过开孔向内开设有安装槽,所述安装槽从开孔的一端向圆台形的一端分为两段设置依次为固定段和工作段;
所述温度传感器包括固定块和传感探头,所述固定块与保护套管的固定段配合固定,所述传感探头伸入到工作段内;
所述工作段和传感探头之间存在间隙,所述间隙内填充有导热介质,所述保护套管的底部设有导流孔。
进一步的,上述温度传感器保护套管中,所述温度传感器的固定块与保护套管的固定段的配合固定为螺纹配合。
进一步的,上述温度传感器保护套管中,所述保护套管通过焊接固定在管道的开口上。
进一步的,上述温度传感器保护套管中,所述导热介质为导热硅脂或导热油。
为进一步实现对管道内部温度进行检测的目的,作为优选的技术方案为,所述保护套管的底部设有导流孔,所述导流孔的上方设有盖体,所述盖体的直径大于所述导流孔,并用于将所述导流孔打开或关闭,所述导流孔和所述盖体之间设有弹簧,所述弹簧一端与靠近所述盖体周向边沿的下表面固定连接,另一端与所述导流孔的上顶部远离孔口部连接。
为进一步实现对管道内部温度进行检测的目的,作为优选的技术方案为,所述盖体的上方设有连杆,所述连杆远离所述盖体的一端连接有微型电机,所述微型电机的右侧设有支撑杆,所述支撑杆远离所述微型电机的一端固定在所述安装槽的内壁上,且所述微型电机的电源线束通过所述支撑杆并经所述保护套管的内壁延伸至所述保护套管的外部,所述保护套管的内壁上设有供所述电源线束通过的线束槽体。所述连杆设为包括多个依次套合并卡接的可伸缩的多连杆结构。
本实用新型的有益效果在于:通过使用保护套管,降低了传统不加保护套管2的情况下温度传感器发生故障时检修的成本,而且减小维修周期;通过将保护套管直接固定在管道上,所述保护套管的内径为传感探头直径d+0.5mm,长度为传感探头长度L+5mm,使用时将所述保护套管套设在所述温度传感器的传感器探头端,使温度传感器配合固定在保护套管上,从而实现拆卸维护的方便;通过在保护套管与温度传感器之间填充有导热介质,能够通过液体传递温度给温度传感器,保证温度传感器与保护套管之间的温度传递,减小传热阻力,减少现有保护套管造成的温度传感器精度的偏差,通过设置的导流孔可使得管道内的流体经所述导流孔流入所述安装槽内,从而使得所述温度传感器的传感探头能够更好的对所述管道进行温度检测的目的。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
图1为本实用新型提供的一种温度传感器的保护套管的结构示意图;
图2为本实用新型提供的一种温度传感器的保护套管的盖体和导流孔结构示意图;
其中,1-开口,2-保护套管,3-温度传感器,4-间隙,5-螺纹配合,6-管道,7-导流孔,8-盖体,9-弹簧,10-连杆,11-微型电机,12-支撑杆,21-开孔,22-安装槽,221-固定段,222-工作段,31-固定块,32-传感探头。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
根据图1所示,本实用新型实施例提供了一种温度传感器的保护套管,包括管道6、保护套管2和温度传感器3;
所述保护套管2套设在温度传感器3上;所述管道6上设置有开口1,所述保护套管2固定在管道6的开口1上;
所述保护套管2为一个一端设置有开孔21的柱体,所述柱体相对于开孔21的另一端为圆台形;所述圆台形的一端伸入到管道6内,具有开孔21的一端朝向管道6外;
所述保护套管2通过开孔21向内开设有安装槽22,所述安装槽22从开孔21的一端向圆台形的一端分为两段依次设置为固定段221和工作段222;
所述温度传感器3包括固定块31和传感探头32,所述固定块31与保护套管2的固定段221配合固定,所述传感探头32伸入到工作段222内;
所述工作段222和传感探头32之间存在间隙4,所述间隙4内填充有导热介质,所述保护套管2的底部设有导流孔7。通过设置的导流孔7可使得管道内的流体经所述导流孔流入所述安装槽22内,从而使得所述温度传感器的传感探头能够更好的对所述管道进行温度检测的目的,从而提高了所述温度传感器的检测精度。
本实用新型的有益效果在于:通过使用保护套管2,降低了传统不加保护套管2的情况下温度传感器3发生故障时检修的成本,而且减小维修周期;通过将保护套管2直接固定在管道6上,所述保护套管的内径为传感探头直径d+0.5mm,长度为传感探头长度L+5mm,使用时将所述保护套管套设在所述温度传感器的传感器探头端,使温度传感器3配合固定在保护套管2上,从而实现拆卸维护的方便;通过在保护套管2与温度传感器3之间填充有导热介质,能够通过液体传递温度给温度传感器3,保证温度传感器3与保护套管2之间的温度传递,减小传热阻力,减少现有保护套管造成的温度传感器精度的偏差。
进一步的,所述温度传感器3的固定块31与保护套管2的固定段221的配合固定为螺纹配合5。
通过螺纹配合5,制造结构简单,连接可靠,使用方便。
进一步的,所述保护套管2通过焊接固定在管道6的开口1上。
通过使用焊接固定,焊接的连接强度高,密封性好,由于实现的是冶金结合,强度比较理想;接头的重量小,由于焊接基本上可以采用对接接头形式,结构简单;连接成本比较低,可以达到省时省力的目的,使用方便。
进一步的,所述导热介质为导热硅脂或导热油。通过减小间隙4空间以及充注导热硅脂或导热油,有利于减小传热阻力,从而减小精度的下降。为了尽可能减小探头和护套管的间隙,减小间隙空间。因为间隙空间会充满空气,而空气的导热系数小于金属的导热系数,会增大传热阻力。另外通过充注导热系数大于空气的导热硅脂或导热油,进一步减小传热阻力。通过减小间隙空间以及充注导热硅脂或导热油,有利于减小传热阻力,从而减小精度的下降。
所述安装槽的底部设置有倒圆。所述保护套管通过焊接固定在管道6的开口上。所述导热介质为导热硅脂或导热油。所述保护套管圆台的一端表面做圆角处理。通过做圆角处理,能够使得保护套管2与管道6内的介质接触面积更加均匀,保证检测效果。
根据图2所示,为进一步实现对管道内部温度进行检测的目的,作为优选的技术方案为,所述保护套管的底部设有导流孔,所述导流孔的上方设有盖体,所述盖体的直径大于所述导流孔,并用于将所述导流孔打开或关闭,所述导流孔和所述盖体之间设有弹簧,所述弹簧一端与靠近所述盖体周向边沿的下表面固定连接,另一端与所述导流孔的上顶部远离孔口部连接。当所述温度传感器工作时,所述管道内的流体压力向所述导流孔分压,所述导流孔部的压力会将所述盖体向上顶起,所述弹簧拉伸,所述盖体和所述导流孔之间形成空隙,所述管道内的流体则可流向所述安装槽22内,由此可保证所述传感探头能够更好的对管道流体温度进行检测的目的。当管道不工作时,则不需要所述温度传感器工作,此时管道内的流体压力随着流体越来越少也随之越来越小,所述盖体和所述导流孔之间的空隙也随之越来越小,直到所述管道内的压力和所述安装槽内的压力一致,或是所述安装槽内的压力大于所述管道内的压力时,所述弹簧完全收缩,所述导流孔则被所述盖体闭合,所述温度传感器即可停止工作,从而可延长所述温度传感器的使用寿命,同时提高了所述温度传感器的检测精度。
根据图2所示,为进一步实现对管道内部温度进行检测的目的,作为优选的技术方案为,所述盖体的上方设有连杆,所述连杆远离所述盖体的一端连接有微型电机,所述微型电机的右侧设有支撑杆,所述支撑杆远离所述微型电机的一端固定在所述安装槽的内壁上,且所述微型电机的电源线束通过所述支撑杆并经所述保护套管的内壁延伸至所述保护套管的外部,所述保护套管的内壁上设有供所述电源线束通过的线束槽体。所述连杆设为包括多个依次套合并卡接的可伸缩的多连杆结构。
使用时,当所述温度传感器工作时,所述微型电机启动,并将所述连杆向上抬升,所述盖体和所述导流孔之间的间距拉开,并形成空隙,管道内的流体则通过所述导流孔和所述盖体之间的空隙流入所述安装槽内,此时所述温度传感器的传感探头则很容易的对所述管道内的流体进行测量并采集信息;当所述温度传感器不需要工作或是所述温度传感器需要维修或矫正检修时,利用所述微型电机将所述连杆向下拉伸,使得所述盖体向下运动,所述盖体和所述导流孔之间的空隙闭合,所述管道内的流体则不会流入所述保护套管的安装槽内,此时将所述温度传感器拆卸即可进行检修,并不会影响所述管道的正常使用。有效提高了所述温度传感器的测量精度,同时还提高了所述温度传感器的使用寿命。
显然,本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样,倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内,则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
传感器保护套管:一种温度传感器的保护套管的制作方法  第2张

传感器保护套管:温度传感器保护套管的作用

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传感器保护套管:温度传感器保护套管的制作方法

本实用新型涉及温度传感器领域,具体涉及温度传感器保护套管。
背景技术:
温度传感器保护套管(或称热电偶套管)主要安装在需要测量的管道或装置上,用来隔离被测量的物质,保护内部的温度传感器。但在实际使用过程中,由于不同型号的温度传感器的端子部分尺寸并不完全一致,很多时候不能与套管很好的嵌合,需要额外设置连接件或用胶黏住等措施。一方面导致安装费时费力、维护不便,也导致温度传感器安装不稳、容易脱落,影响设备正常运行。
技术实现要素:
为解决现有技术的温度传感器保护套管不能与温度传感器完全适配的技术问题,本实用新型提供一种解决上述问题的温度传感器保护套管。
一种温度传感器保护套管,包括套管、连接头,所述套管为一端开口的筒体,其设有开口的一端内壁设有螺纹,所述连接头为两端开口的筒体,其外壁设有与所述套管相适应的螺纹。
在本实用新型提供的温度传感器保护套管的一种较佳实施例中,所述套管的内壁尺寸略大于温度传感器的探头的尺寸,以温度传感器探头可以顺利插入为准,其设有开口的一端内、外径均扩大,构成容纳所述连接头的空腔,所述空腔内壁设有螺纹。
在本实用新型提供的温度传感器保护套管的一种较佳实施例中,所述连接头的内壁尺寸略大于温度传感器的端子的尺寸,以温度传感器端子可以顺利插入为准。
在本实用新型提供的温度传感器保护套管的一种较佳实施例中,所述连接头的内壁设有弹性的连接件。
在本实用新型提供的温度传感器保护套管的一种较佳实施例中,包括多种不同型号的所述连接头,不同型号的所述连接头的区别之处在于壁厚不同,即内壁尺寸不同。
在本实用新型提供的温度传感器保护套管的一种较佳实施例中,所述温度传感器保护套管还包括安装法兰,所述安装法兰与所述套管的外壁通过螺纹连接。
相较于现有技术,本实用新型提供的所述温度传感器保护套管设有所述连接头,温度传感器通过所述连接头与所述套管连接。不同尺寸的温度传感器,选用不同尺寸的所述连接头与之适配即可,保证不同尺寸的温度传感器均能稳固的安装于所述套管内。
本实用新型提供的所述温度传感器保护套管设有所述法兰,通过所述法兰固定于待检测位置。当所述套管发生损坏或腐蚀,需要更换时,同样只需要更换所述套管即可,无需整体更换。
附图说明
图1是本实用新型提供的温度传感器保护套管的剖视图;
图2是本实用新型提供的温度传感器保护套管安装了温度传感器后的剖视图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。
请参阅图1,是本实用新型提供的温度传感器保护套管1的剖视图。
所述温度传感器保护套管1包括套管2、法兰3、连接头4。
所述套管2的主体部分21为一端开口的筒形,其内径略大于温度传感器探头的尺寸。开口的一端尺寸增大,以容纳所述连接头4,记为增大部分22。所述增大部分22的内壁设有螺纹,所述主体部分21外壁靠近所述增大部分22的位置也设有一段螺纹。
所述法兰3为圆盘形法兰,中央设有通孔,通孔内壁设有与所述主体部分21外壁的螺纹相适配的螺纹。
所述连接头4为两端开口的筒形,其内径略大于温度传感器端子的尺寸。所述连接头4的外壁设有与所述增大部分22的螺纹相适配的螺纹,内壁设有三圈橡胶圈41。
请参阅图2,是本实用新型提供的温度传感器保护套管1安装了温度传感器后的剖视图。
具体实施时,将所述连接头4与所述增大部分22通过螺纹连接,将温度传感器直接插入所述连接头4内,通过所述橡胶圈41的摩擦力实现固定。将所述法兰与所述主体部分21通过螺纹连接,进而将整体固定于待测温的位置。
相较于现有技术,本实用新型提供的所述温度传感器保护套管1设有所述连接头4,温度传感器通过所述连接头4与所述套管2连接。不同尺寸的温度传感器,选用不同尺寸的所述连接头4与之适配即可,保证不同尺寸的温度传感器均能稳固的安装于所述套管2内。
本实用新型提供的所述温度传感器保护套管1设有所述法兰3,通过所述法兰3固定于待检测位置。当所述套管2发生损坏或腐蚀,需要更换时,同样只需要更换所述套管2即可,无需整体更换。
以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。
传感器保护套管:一种温度传感器的保护套管的制作方法  第3张

传感器保护套管:温度传感器保护管THERMOWELL

安装保护套管THERMOWELL是套在测温元件外面或预先安装与设备之上,抵御被测介质的压力和腐蚀的温度传感器安装件,俗称温度计套管,THERMOWELL大多和铠装热电偶、铠装热电阻、双金属温度计配套使用。
◆ 作压力:焊接型温度计套管THERMOWELL: -0.1~10MPa;整体钻孔型温度计套管THERMOWELL: -0.1~30MPa;温度计套管THERMOWELL随所选材料种类和使用温度不同,应该将公称压力合理地降额后作为使用的工作压力。
◆ 水压试验:THERMOWELL试验压力等级为保护管耐压等级的1.5倍
◆ 介质流速:热安装套管THERMOWELL使用在流速不超过80m/s的介质中。
温度计套管THERMOWELL选型表

TH□□□-□/□-□□-□/□

代号

温度计套管THERMOWELL

TH

安装套管THERMOWELL

代号

外形结构 请参看后面的各型号结构示意图选型

01

钢管式保护管

02

整体钻孔直型管

03

锥形管

04

整体钻孔锥形管

05

螺纹后移整体钻孔锥形管

06

带涂层耐腐蚀耐高温整体钻孔管(适用侧炉套管)

07

缩径式直型管

08

缩径式整体钻孔直型管

09

螺纹后移整体钻孔直型管

代号

过程连接

说 明

A

固定螺纹

B

固定法兰

法兰标准和规格由用户提供

C

焊接式

D

光杆式

代号

附加要求

A

套管内孔为变径结构

B

套管使用于高压环境

C

套管外喷涂搪瓷

D

石化厂炼油提升管抗冲刷专用套管

E

法兰式压接安装

F

套管外整体烧结聚四氟乙烯层和抗冲刷耐磨层,达到耐腐蚀耐磨

M

上下套管整体式

J

套管外部喷涂金属陶瓷

T

特殊要求,协议供货

代号

套管外径 mm

说 明

***

D

锥形结构时时:D1/D2 (请参看各型号图纸)

代号

套管内孔直径 mm

说 明

***

d

套管内孔变径时:d1/d2(请参看各型号图纸)

代号

保护管材料

说 明

0

1Cr18Ni9Ti(304SS)(0Cr18Ni10Ti)

3

316L

4

904L

5

3YC52

6

GH3030

代号

连接过程

说 明

M1/G3

M20×1.5 / G1/2

M2/G3

M27×2 / G3/4

M3/G3

M33×2 / G1"

T

按用户要求生产

代号

套管总长 mm

说 明

***

L

请参看各型号结构图

代号

插入长度 mm

说 明

***

l

请参看各型号结构图

温度计套管THERMOWELL型号举例(附结构图)
1、钢管式固定螺纹直型管 型号:TH01A
2、钢管固定螺纹上下护管整体式直型管 型号:TH01AM

3、整体钻孔固定螺纹直型管 型号:TH02A

4、整体钻孔式固定螺纹上下直型管 型号:TH02AM
5、固定螺纹锥形管 型号:TH03A
6、整体钻孔固定螺纹锥形管 型号:TH04A

7、螺纹后移整体钻孔固定螺纹锥形管 型号:TH05A
8、缩径式固定螺纹直型管 型号:TH07A

9、外缩径式内孔变径整体钻孔固定螺纹直型管 TH08AA
10、螺纹后移整体钻孔固定螺纹直型管 型号:TH09A

11、钢管光杆式直型管 型号:TH01D或TH01DF
12、钢管光杆式直型管 型号:TH01DJ

13、钢管固定法兰直型管 型号:TH01B

14、保护管喷涂金属陶瓷钢管固定法兰直型管 型号:TH01BC或TH01BJ

15、钢管固定法兰山下护管整体式直型管 型号:TH01BM|TH01BF

16、整体钻孔固定法兰直型管 型号:TH02B

17、高压(内孔变径)固定法兰锥形管 型号:TH03BB-D1/D2/d1/d2

18、固定法兰锥形管 型号:TH03B-D1/D2/d
19、整体钻孔固定法兰锥形管 型号:TH04B或TH04BF

20、高压整体钻孔固定法兰锥形管 型号:TH04BB
21、特殊要求整体钻孔固定法兰锥形管 型号:TH04BT

22、防腐固定法兰锥形管 型号:TH04BF

23、法兰式压接安装固定法兰锥形管 型号:TH04BE

24、石化厂炼油提升管抗冲刷专用套管 型号:TH04BD

25、缩径式整体钻孔固定法兰直型管 型号:TH08B
26、缩径式固定法兰直型管 型号:TH07B-D1/D2/d

温度传感器保护管振动频率及流速核算
安装于管道中的温度传感器保护管会受到介质液体或气体及双相流的流动冲击,对套管施加了压力,计算所选的温度传感器保护管是否有足够强度去耐受温度、压力、流速和振动的使用场合,所以在设计时要计算温度传感器保护管振动频率、压缩应力强度及折弯强度。当用足够强度的热套管时,会使传感元件在测量中偏差精度影响最小,使温度计套管满足预期的用途。
1、影响温度计套管使用条件最大的几个数据:
①插入深度mm;②套管直径mm;③介质流速m/s;④压力MPa。
2、计算温度计套管振动频率及强度需要提供技术数据:
①套管直径mm;
②套管孔径mm;
③插入深度mm;
④管嘴高度mm;
⑤套管材质;
⑥设计温度℃;
⑦介质流速m/s;
⑧介质粘度Ns/m2;
⑨介质密度kg/m3;
⑩设计压力MPa
这方面的计算在《温度套管在流动介质中振动计算和适用评估》文章中有详细介绍
3、温度传感器保护管振动频率和强度参照ASME PTC 19.3 TW-2016标准要点。
4、温度传感器保护管经振动频率及强度计算后不符合使用条件解决方案。
①缩短设计插深。如果头管的长度和插深按规格决定,缩短插深后会使测量精度低下,所以要考虑下面的方案。
②用大直径的头管。比如一般用一个半英寸的套管,如果不满足套管共振频率比的话,改用2英寸的头管。
③温度计套管外径加支撑定位环。定位环支撑管嘴外径,定位环要在管嘴外部两边提供≤0.15mm气隙才有效,支撑定位环起减振作用。定位环内径要求为设计管嘴外径的+0-0.15,高度尺寸为25mm 。

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