一種新型金屬內壁溫測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于金屬內溫度測量技術領域，具體涉及一種新型金屬內壁溫測量裝置。
【背景技術】
[0002]當前，金屬壁溫測量的主要方法是利用貼片熱電阻或者熱電偶進行金屬內壁或者外壁的溫度測量，金屬厚度方向的溫度基本依據計算獲得，也有采用鉆孔的方式，沿著厚度方向布置熱電偶進行測溫，但是該方法受鉆孔深度的不確定以及熱電偶測溫接觸點的不確定帶來一定的測量偏差，難以為金屬熱疲勞分析提供準確數據。
[0003]并且，熱電偶傳感器占有一定的空間，對于較薄的金屬很難進行測量或者很難進行多層測量。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種新型金屬內壁溫測量裝置，其可以克服鉆孔測量的不確定性，滿足對于金屬厚度多層測溫的要求。
[0005]本實用新型的技術方案如下:一種新型金屬內壁溫測量裝置，該裝置包括光纖溫度傳感器以及被測量金屬樣件，其中，被測量金屬樣件包括被測金屬樣件前段和被測金屬樣件后段，且兩者通過活套螺紋相固定連接，并通過被測金屬樣件前段和被測金屬樣件后段之間設置的平面密封墊片進行密封;在被測金屬樣件前段右側端面上開有測溫槽，在被測金屬樣件前段沿軸線方向的管壁上開孔，且開孔在沿軸線不同長度或者不同角度引出，使位于測溫槽中的光纖溫度傳感器從被測金屬樣件前段軸向方向的開孔引出，且光纖溫度傳感器經激光焊與光纖傳感器的連接頭相連接。
[0006]所述的被測金屬樣件前段軸向方向中的開孔中設有毛細管，光纖溫度傳感器從毛細管引出。
[0007]所述的測溫槽為不同半徑的同心圓，并在每個同心圓敷設一根多測點的光纖溫度傳感器。
[0008]所述的測溫槽為阿基米德螺旋性敷設槽，在阿基米德螺旋性敷設槽設置單根或多根光纖溫度傳感器。
[0009]所述的被測金屬樣件前段厚度方向的槽面與軸向方向的孔面相交處光滑且無毛刺。
[0010]所述的被測金屬樣件前段與平面密封墊片之間填充有與管道材質一致的金屬粉末，用于固定光纖，但不改變傳熱性能。
[0011]本實用新型的顯著效果在于:本實用新型所述的一種新型金屬內壁溫測量裝置，能夠測量沿金屬厚度方向的壁溫，提高金屬壁溫測量的可達性、精準性以及金屬壁溫測量的快速響應能力。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型所述的一種新型金屬內壁溫測量裝置測量金屬厚度溫度的裝置結構示意圖；
[0013]圖2為圖1中待測金屬端面測溫槽結構示意圖；
[0014]圖中:1、光纖溫度傳感器;2、毛細管；3、光纖傳感器接頭;4、活套螺紋；5、密封墊片;6、被測金屬樣件前段;7、被測金屬樣件后段;8、測溫槽。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
[0016]如圖1、圖2所述，一種新型金屬內壁溫測量裝置，該裝置包括光纖溫度傳感器1、毛細管2，其中，光纖溫度傳感器I為刻有多塊感溫元器件的傳輸型單根光纖，壓覆在光纖上的感溫元器件，其可隨著溫度的變化，并將溫度的變化隨光纖傳輸智信號解調器，通過信號解調器轉變為可測量的電信號進入采集裝置，實現溫度的測量;被測量金屬樣件包括被測金屬樣件前段6和被測金屬樣件后段7，且被測金屬樣件前段6和被測金屬樣件后段7之間通過活套螺紋4連接，并通過兩者之間的平面密封墊片5，實現被測金屬樣件前段6和被測金屬樣件后段7之間的密封連接，其中，被測金屬樣件前段6右側端面開有測溫槽8，測溫槽為不同半徑的同心圓，或者阿基米德螺旋性敷設槽;對于金屬壁厚2mm以上的壁溫測量，在每個同心圓敷設一根多測點的光纖溫度傳感器I;對于阿基米德螺旋形敷設槽可用于單根多點測溫的光纖溫度傳感器I，其適用于各種壁厚，可在阿基米德螺旋槽內敷設多根光纖以防止個別光纖的損壞;在被測金屬內埋置有毛細管2，毛細管2沿著被測金屬樣件前段6軸向方向上，沿軸向不同長度或者不同角度處引出，位于被測金屬樣件前段6中不同半徑同心圓中的光纖溫度傳感器I，從毛細管2引出，且光纖溫度傳感器I經激光焊與光纖傳感器的連接頭3相連接，并在毛細管3引出處與被測金屬樣件的外壁焊接，防止管外泄露;被測金屬樣件前段6厚度方向的槽面與軸向方向的孔面相交處光滑且無毛刺，被測金屬樣件前段6與被測金屬樣件后段7之間相連接的活套螺紋4與被測金屬材質一致;在被測金屬樣件前段6與被測金屬樣件后段7之間設置平面密封墊片5，且在被測金屬樣件前段6與平面密封墊片5之間填充與管道材質一致的金屬粉末，用于固定光纖，但并不改變傳熱性能。
[0017]—種新型金屬內壁溫測量方法，該方法具體包括如下步驟:
[0018]步驟1、將被測金屬樣件制成兩段，并通過活套螺紋進行固定連接；
[0019]將被測金屬樣件分成被測金屬樣件前段和被測金屬樣件后段，前兩者之間設置有平面密封墊片，并通過同樣材質的活套螺紋進行密封固定連接；
[0020]步驟2、在被測金屬樣件段的端面上設置測溫槽；
[0021]在被測金屬樣件前段中與被測金屬樣件后段相接觸的端面上開有同心圓槽或者阿基米德螺旋槽；
[0022]步驟3、在被測金屬樣件中設置光纖溫度傳感器，以實現對被測金屬樣件厚度方向的溫度測量；
[0023]在被測金屬樣件的測溫槽中敷設光纖溫度傳感器，在被測金屬樣件內埋置有毛細管，且毛細管沿軸向不同長度或著不同角度處引出，使敷設在測溫槽中的光纖溫度傳感器從毛細管引出，使光纖溫度傳感器經激光焊與光纖傳感器的連接頭相連，并在毛細管引出處與被測金屬樣件的外壁焊接固定;利用埋入被測金屬內的光纖溫度傳感器，實現對沿金屬厚度方向的壁溫。
【主權項】
1.一種新型金屬內壁溫測量裝置，其特征在于:該裝置包括光纖溫度傳感器(I)以及被測量金屬樣件，其中，被測量金屬樣件包括被測金屬樣件前段(6)和被測金屬樣件后段(7)，且兩者通過活套螺紋(4)相固定連接，并通過被測金屬樣件前段(6)和被測金屬樣件后段(7)之間設置的平面密封墊片(5)進行密封;在被測金屬樣件前段(6)右側端面上開有測溫槽(8)，在被測金屬樣件前段(6)沿軸線方向的管壁上開孔，且開孔在沿軸線不同長度或者不同角度引出，使位于測溫槽(8)中的光纖溫度傳感器(I)從被測金屬樣件前段軸向方向的開孔引出，且光纖溫度傳感器(I)經激光焊與光纖傳感器的連接頭(3)相連接。2.根據權利要求1所述的一種新型金屬內壁溫測量裝置，其特征在于:所述的被測金屬樣件前段軸向方向中的開孔中設有毛細管(2)，光纖溫度傳感器(I)從毛細管(2)引出。3.根據權利要求1所述的一種新型金屬內壁溫測量裝置，其特征在于:所述的測溫槽(8)為不同半徑的同心圓，并在每個同心圓敷設一根多測點的光纖溫度傳感器(I)。4.根據權利要求1所述的一種新型金屬內壁溫測量裝置，其特征在于:所述的測溫槽(8)為阿基米德螺旋性敷設槽，在阿基米德螺旋性敷設槽設置單根或多根光纖溫度傳感器(I)。5.根據權利要求1所述的一種新型金屬內壁溫測量裝置，其特征在于:所述的被測金屬樣件前段(6)厚度方向的槽面與軸向方向的孔面相交處光滑且無毛刺。6.根據權利要求1所述的一種新型金屬內壁溫測量裝置，其特征在于:所述的被測金屬樣件前段(6)與平面密封墊片(5)之間填充有與管道材質一致的金屬粉末，用于固定光纖，但不改變傳熱性能。
【專利摘要】本實用新型涉及金屬內溫度測量技術領域，具體公開了一種新型金屬內壁溫測量裝置。該裝置中被測量金屬樣件包括被測金屬樣件前段和被測金屬樣件后段，且兩者通過活套螺紋相固定連接，并通過被測金屬樣件前段和被測金屬樣件后段之間設置的平面密封墊片進行密封；在被測金屬樣件前段右側端面上開有測溫槽，在被測金屬樣件前段沿軸線方向的管壁上開孔，且開孔在沿軸線不同長度或者不同角度引出，使位于測溫槽中的光纖溫度傳感器從被測金屬樣件前段軸向方向的開孔引出，且光纖溫度傳感器經激光焊與光纖傳感器的連接頭相連接。該裝置能夠測量沿金屬厚度方向的壁溫，提高金屬壁溫測量的可達性、精準性以及金屬壁溫測量的快速響應能力。
【IPC分類】G01K1/14, G01K11/32
【公開號】CN205280238
【申請號】CN201520945702
【發明人】劉妍, 陳銀強, 李序東, 王先元
【申請人】核動力運行研究所, 中核武漢核電運行技術股份有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年11月24日