一種帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶及在線檢測(cè)比對(duì)方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶及在線檢測(cè)比對(duì)方法，帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶包括上蓋、底蓋和金屬保護(hù)管，金屬保護(hù)管與底蓋連接，金屬保護(hù)管內(nèi)部填充耐高溫絕緣材料、熱電偶合金絲和不銹鋼細(xì)管，底蓋內(nèi)部固定有絕緣接線板，絕緣接線板上設(shè)有接線柱、導(dǎo)入孔和探測(cè)孔，熱電偶合金絲經(jīng)導(dǎo)入孔與接線柱連接，不銹鋼細(xì)管與探測(cè)孔連通。在線檢測(cè)比對(duì)時(shí)，首先建立包含帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶的被檢測(cè)比對(duì)測(cè)溫系統(tǒng)，然后建立參考標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)，最后檢測(cè)比對(duì)被檢測(cè)比對(duì)測(cè)溫系統(tǒng)，通過(guò)比較被檢測(cè)比對(duì)測(cè)溫系統(tǒng)的實(shí)際誤差值和允許誤差值判斷是否合格。本發(fā)明專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)制造過(guò)程用熱電偶的在線不拆卸檢測(cè)比對(duì)，大幅度提高了作業(yè)效率和生產(chǎn)制造過(guò)程計(jì)量技術(shù)保障能力。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于鎧裝熱電偶領(lǐng)域，涉及一種帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶及在線檢測(cè)比對(duì)方法。
技術(shù)介紹
鎧裝熱電偶是由鎧裝熱電偶電纜和接線裝置(如接線盒、接插件等)構(gòu)成，具有能自由彎曲、耐高壓、耐腐蝕、熱響應(yīng)時(shí)間快和堅(jiān)固耐用等許多優(yōu)點(diǎn)，它和工業(yè)用裝配式熱電偶一樣，作為測(cè)量溫度的傳感器，通常通過(guò)補(bǔ)償導(dǎo)線和顯示儀表、記錄儀表和電子調(diào)節(jié)器配套使用，同時(shí)，鎧裝熱電偶電纜，即可制作鎧裝熱電偶，也可以作為裝配式熱電偶的感溫元件。它可以直接測(cè)量各種生產(chǎn)過(guò)程中從-40℃～1200℃范圍內(nèi)的液體、蒸汽和其氣體介質(zhì)以及固體或顆粒懸浮物體的溫度。熱電偶測(cè)量溫度的基本原理是熱電效應(yīng)，將兩種不同成份的金屬導(dǎo)體首尾相連接成閉合回路，如兩接點(diǎn)的溫度不等，則在回路中就會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)，形成熱電流，這就是熱電效應(yīng)。熱電偶就是將兩種不同的金屬材料一端焊接而成，焊接的一端叫做測(cè)量端，未焊接的一端叫做參考端，參考端在使用時(shí)通常恒定在一定的溫度當(dāng)對(duì)測(cè)量端加熱時(shí)，在接點(diǎn)處有熱電勢(shì)產(chǎn)生。如參考端溫度恒定，其熱電勢(shì)的大小和方向只與兩種金屬材料的特性和測(cè)量端的溫度有關(guān)，而與勢(shì)電偶的精細(xì)和長(zhǎng)短無(wú)關(guān)。當(dāng)測(cè)量端的溫度改變后，勢(shì)電勢(shì)也隨之改變，并且溫度和熱電勢(shì)之間有一固定的函數(shù)關(guān)系，利用這個(gè)關(guān)系就可以測(cè)量溫度。無(wú)論是裝配式或鎧裝式熱電偶，其檢測(cè)方法都是依據(jù)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程JJG在熱電偶標(biāo)準(zhǔn)裝置上進(jìn)行的。即通過(guò)恒溫試驗(yàn)設(shè)備在規(guī)定的溫度檢定點(diǎn)獲取熱電偶標(biāo)準(zhǔn)裝置的測(cè)量結(jié)果和被檢熱電偶測(cè)量結(jié)果，然后熱電偶分度表為依據(jù)將兩者進(jìn)行比對(duì)，判定合格與否。但是都要在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行作業(yè)，這就意味著，需要從使用現(xiàn)場(chǎng)拆卸下來(lái)方可進(jìn)行。傳統(tǒng)的鎧裝熱電偶在使用過(guò)程中，因工藝質(zhì)量監(jiān)控需要，必須按照規(guī)定的檢定周期，從工藝設(shè)備上拆卸下來(lái)送到校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)比對(duì)，對(duì)于規(guī)模型企業(yè)，計(jì)量器具數(shù)量大，有這些設(shè)備安裝使用的熱電偶由于高溫、高濕、酸堿腐蝕等惡劣環(huán)境導(dǎo)致無(wú)法拆卸，甚至勉強(qiáng)重復(fù)拆卸和安裝導(dǎo)致?lián)p壞，不僅作業(yè)人員操作困難、勞動(dòng)強(qiáng)度高、意外損失增加維護(hù)成本，而且常常還會(huì)因危險(xiǎn)作業(yè)傷害作業(yè)人員。基于上述存在的缺陷和不足，解決熱電偶類計(jì)量器具在線不拆卸檢測(cè)比對(duì)問(wèn)題富有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義，也迎合了世界發(fā)達(dá)國(guó)家做法，縮短了計(jì)量器具與先進(jìn)的管理和控制方法之間的差距。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，解決熱電偶溫度傳感器使用過(guò)程中在線不拆卸檢測(cè)比對(duì)的難題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案包括：一種帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶，包括接線盒和金屬保護(hù)管，接線盒主要由相互配合的半球狀上蓋和半球狀底蓋組成，底蓋邊緣處連接內(nèi)設(shè)出線孔的柱狀管，上蓋和柱狀管活動(dòng)連接，上蓋和底蓋遠(yuǎn)離活動(dòng)連接的一端分別設(shè)有通過(guò)扣環(huán)連接的伸出端Ⅰ和伸出端Ⅱ；底蓋上靠近伸出端Ⅱ處連接柱狀支撐座，支撐座上固定有頂端封閉的金屬保護(hù)管，金屬保護(hù)管內(nèi)部填充耐高溫絕緣材料，且沿軸向穿插有條狀的熱電偶合金絲和不銹鋼細(xì)管，熱電偶合金絲為成對(duì)組合，熱電偶合金絲的頂端焊接在一起作為測(cè)量端，不銹鋼細(xì)管靠近金屬保護(hù)管頂端處封閉；底蓋內(nèi)部固定有絕緣接線板，絕緣接線板與金屬保護(hù)管垂直連接，絕緣接線板遠(yuǎn)離金屬保護(hù)管的面上設(shè)有接線柱、導(dǎo)入孔和探測(cè)孔，熱電偶合金絲經(jīng)導(dǎo)入孔與接線柱連接，不銹鋼細(xì)管與探測(cè)孔連通。作為優(yōu)選的技術(shù)方案：如上所述的一種帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶，所述活動(dòng)連接是指上蓋和柱狀管上分別設(shè)有連接臂Ⅰ和連接臂Ⅱ，所述連接臂Ⅰ和連接臂Ⅱ的一端通過(guò)銷釘連接。如上所述的一種帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶，所述扣環(huán)連接是指伸出端Ⅰ內(nèi)扣有扣環(huán)，所述扣環(huán)連接扣把手，所述伸出端Ⅱ上設(shè)有與扣把手配合的卡槽。如上所述的一種帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶，所述接線盒的上蓋邊沿向外延伸一圈密封圈，密封圈起到防水、防塵作用。如上所述的一種帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶，所述支撐座與柱狀管的中心軸線相互垂直。如上所述的一種帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶，所述金屬保護(hù)管為耐高溫腐蝕的不銹鋼管，材質(zhì)是304、316、2520或3039不銹鋼；所述耐高溫絕緣材料為純度為96％以上的氧化鎂、氧化鋁或石英；所述熱電偶合金絲是分度號(hào)為K、N、E、J或T規(guī)格合金材質(zhì)；所述不銹鋼細(xì)管材質(zhì)是2520耐高溫不銹鋼，所述不銹鋼細(xì)管的內(nèi)徑為2.0～6.0mm。如上所述的一種帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶，所述不銹鋼細(xì)管靠近探測(cè)孔的一端用堵頭封閉，正常使用將管口堵死，在線檢測(cè)比對(duì)時(shí)打開(kāi)堵頭，以便插入比對(duì)系統(tǒng)的傳感器之用。本專利技術(shù)還提供了一種帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶的在線檢測(cè)比對(duì)方法，步驟如下：1)建立被檢測(cè)比對(duì)測(cè)溫系統(tǒng)，將帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶插入并固定安裝在工業(yè)加熱設(shè)備上，將工業(yè)級(jí)溫度控制儀表與接線柱通過(guò)穿過(guò)出線孔的工業(yè)級(jí)補(bǔ)償導(dǎo)線連接；2)建立參考標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)，參考標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)由I級(jí)鎧裝熱電偶電纜、冷端連接器、精密級(jí)補(bǔ)償導(dǎo)線和精密溫度顯示儀組成；3)檢測(cè)比對(duì)被檢測(cè)比對(duì)測(cè)溫系統(tǒng)，打開(kāi)帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶的上蓋，將I級(jí)鎧裝熱電偶電纜從絕緣接線板上的探測(cè)孔插入不銹鋼細(xì)管中，一直插到底，等溫15～20分鐘，觀察精密溫度顯示儀末位數(shù)字趨于穩(wěn)定，記錄精密溫度顯示儀和工業(yè)級(jí)溫度控制儀表對(duì)應(yīng)的數(shù)值t標(biāo)準(zhǔn)和t被檢，計(jì)算被檢測(cè)比對(duì)測(cè)溫系統(tǒng)的實(shí)際誤差值△被檢：△被檢＝t被檢－t實(shí)際＝t被檢－(t標(biāo)準(zhǔn)+A)式中：t實(shí)際為工業(yè)加熱設(shè)備的實(shí)際溫度值，A為修正值；計(jì)算被檢測(cè)比對(duì)測(cè)溫系統(tǒng)的允許誤差值△允：△允＝【U2偶+U2線+U2表】-1/2式中：U2偶-帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶的允許誤差；U2線-工業(yè)級(jí)補(bǔ)償導(dǎo)線的允許誤差；U2表-工業(yè)級(jí)溫度控制儀表的允許誤差；比較數(shù)值，如果△被檢＜△允，則被檢測(cè)比對(duì)測(cè)溫系統(tǒng)合格；如果△被檢≥△允，則不合格。如上所述的一種帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶的在線檢測(cè)比對(duì)方法，所述精密溫度顯示儀末位數(shù)字趨于穩(wěn)定是指數(shù)字上升緩慢，變化速度小于等于2個(gè)字/min。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，首先打開(kāi)接線盒，將外部連接導(dǎo)線通過(guò)接線盒底蓋的出線孔連接到絕緣接線板上的接線柱，然后將外部導(dǎo)線連接溫度控制器即可。在線檢測(cè)比對(duì)時(shí)，將事先準(zhǔn)備好的參考標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫系統(tǒng)的I級(jí)鎧裝熱電偶感溫體，由絕緣接線板上的探測(cè)孔插入金屬保護(hù)管的內(nèi)部不銹鋼細(xì)管，深度直至熱電偶絲頂端焊接點(diǎn)(測(cè)量端)位置相近，這樣就可以通過(guò)參考標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果與被檢測(cè)比對(duì)的測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行直接比對(duì)，最終實(shí)現(xiàn)工業(yè)測(cè)溫現(xiàn)場(chǎng)溫度檢測(cè)系統(tǒng)的不拆卸在線檢測(cè)比對(duì)。有益效果：1)本專利技術(shù)的帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶實(shí)現(xiàn)了工業(yè)制造過(guò)程用熱電偶的在線不拆卸檢測(cè)比對(duì)，提高了工藝質(zhì)量控制水平和計(jì)量技術(shù)保障能力，大幅度提高了作業(yè)效率；2)本專利技術(shù)顯著降低作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，減少重復(fù)拆卸和安裝以及運(yùn)輸意外損壞造成的經(jīng)濟(jì)損失。附圖說(shuō)明圖1是帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中金屬保護(hù)管的A-A’截面示意圖；圖3是圖1對(duì)應(yīng)的B向示意圖；圖4是帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶整體外形示意圖；圖5是帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶的在線檢測(cè)比對(duì)示意圖；圖中，1-金屬保護(hù)管，2-熱電偶合金絲，3-耐高溫絕緣材料，4-不銹鋼細(xì)管，5-探測(cè)孔，6-絕緣接線板，7-接線柱，8-底蓋，9-上蓋，10-扣環(huán)，11-扣把手，12-出線孔，13-工業(yè)級(jí)補(bǔ)償導(dǎo)線，14-工業(yè)級(jí)溫度控制儀表，15-I級(jí)鎧裝熱電偶，16-冷端連接器，17-精密級(jí)補(bǔ)償導(dǎo)線，18-精密溫度顯示儀，19-工業(yè)加熱設(shè)備。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖進(jìn)一步闡述本專利技術(shù)。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶，其特征是：包括接線盒和金屬保護(hù)管，接線盒主要由相互配合的半球狀上蓋和半球狀底蓋組成，底蓋邊緣處連接內(nèi)設(shè)出線孔的柱狀管，上蓋和柱狀管活動(dòng)連接，上蓋和底蓋遠(yuǎn)離活動(dòng)連接的一端分別設(shè)有通過(guò)扣環(huán)連接的伸出端Ⅰ和伸出端Ⅱ；底蓋上靠近伸出端Ⅱ處連接柱狀支撐座，支撐座上固定有頂端封閉的金屬保護(hù)管，金屬保護(hù)管內(nèi)部填充耐高溫絕緣材料，且沿軸向穿插有條狀的熱電偶合金絲和不銹鋼細(xì)管，熱電偶合金絲為成對(duì)組合，熱電偶合金絲的頂端焊接在一起作為測(cè)量端，不銹鋼細(xì)管靠近金屬保護(hù)管頂端處封閉；底蓋內(nèi)部固定有絕緣接線板，絕緣接線板與金屬保護(hù)管垂直連接，絕緣接線板遠(yuǎn)離金屬保護(hù)管的面上設(shè)有接線柱、導(dǎo)入孔和探測(cè)孔，熱電偶合金絲經(jīng)導(dǎo)入孔與接線柱連接，不銹鋼細(xì)管與探測(cè)孔連通。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶，其特征是：包括接線盒和金屬保護(hù)管，接線盒主要由相互配合的半球狀上蓋和半球狀底蓋組成，底蓋邊緣處連接內(nèi)設(shè)出線孔的柱狀管，上蓋和柱狀管活動(dòng)連接，上蓋和底蓋遠(yuǎn)離活動(dòng)連接的一端分別設(shè)有通過(guò)扣環(huán)連接的伸出端Ⅰ和伸出端Ⅱ；底蓋上靠近伸出端Ⅱ處連接柱狀支撐座，支撐座上固定有頂端封閉的金屬保護(hù)管，金屬保護(hù)管內(nèi)部填充耐高溫絕緣材料，且沿軸向穿插有條狀的熱電偶合金絲和不銹鋼細(xì)管，熱電偶合金絲為成對(duì)組合，熱電偶合金絲的頂端焊接在一起作為測(cè)量端，不銹鋼細(xì)管靠近金屬保護(hù)管頂端處封閉；底蓋內(nèi)部固定有絕緣接線板，絕緣接線板與金屬保護(hù)管垂直連接，絕緣接線板遠(yuǎn)離金屬保護(hù)管的面上設(shè)有接線柱、導(dǎo)入孔和探測(cè)孔，熱電偶合金絲經(jīng)導(dǎo)入孔與接線柱連接，不銹鋼細(xì)管與探測(cè)孔連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶，其特征在于，所述活動(dòng)連接是指上蓋和柱狀管上分別設(shè)有連接臂Ⅰ和連接臂Ⅱ，所述連接臂Ⅰ和連接臂Ⅱ的一端通過(guò)銷釘連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶，其特征在于，所述扣環(huán)連接是指伸出端Ⅰ內(nèi)扣有扣環(huán)，所述扣環(huán)連接扣把手，所述伸出端Ⅱ上設(shè)有與扣把手配合的卡槽。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶，其特征在于，所述接線盒的上蓋邊沿向外延伸一圈密封圈。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶，其特征在于，所述支撐座與柱狀管的中心軸線相互垂直。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶探測(cè)孔鎧裝熱電偶，其特征在于，所述金屬保護(hù)管為耐高溫腐蝕的不銹鋼管，材質(zhì)是304、316、2520或3039不銹鋼；所述耐高溫絕緣材料為純度為96％以上的氧化鎂、氧化鋁或石英；所述熱電偶合金絲是分度號(hào)為...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊光銀，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：浙江泰索科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：浙江;33