專利名稱：自動跟蹤表面溫度傳感器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種溫度傳感器，尤其涉及一種自動跟蹤表面溫度的熱電偶溫 度傳感器，應用于化工設備和管道的表面以及內部介質等的溫度測量的溫度傳 感器。
背景技術：
近年來隨著我國石油化工、煤化工等工業(yè)的蓬勃發(fā)展，在關鍵的設備和管 道表面要進行測溫控制才能確保安全生產，保證人員生命和財產安全。特別在
化工生產的設備汽化爐，由于氣化爐內溫度約1350'C，壓力8.0 9.0MPa，長 時間運轉爐內壁損壞，溫度傳導到外表面，溫度過高，外壁鋼板變軟，在內壓 力作用下導致爆炸等重大設備安全事故，因此隨時監(jiān)控汽化爐表面溫度顯得十 分必要。
目前使用的熱電偶溫度傳感器主要包括保護套和熱電偶，熱電偶由二條正 負極偶絲(金屬絲)焊成一個點，其周圍填充氧化鎂粉末置于保護套中，氧化 鎂粉末用于正負極偶絲之間以及偶絲與保護套之間的絕緣作用。這種結構的熱 電偶測量溫度， 一只熱電偶只能測量一個點，若整個化工設備表面都要測溫， 即可能要用上千個熱電偶都不可能做到對設備表面每一點溫度的測量和監(jiān)控， 因此，現(xiàn)有的熱電偶溫度傳感器無法滿足設備和管道整個表面積的溫度測量。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種能對被監(jiān)控表面任一處面積測量溫 度的溫度傳感器，以適應各種化工設備和管道表面以及內部介質等溫度的自動 跟蹤測量和監(jiān)控。
本發(fā)明所采用的技術方案是 一種自動跟蹤表面溫度傳感器，包括保護套和由正極偶絲和負極偶絲組成的熱電偶，所述正極偶絲和負極偶絲置于保護套 中并且兩偶絲始終處于分開狀態(tài)，正極偶絲和負極偶絲周圍充填具有一定熱電 性能的錳基氧化物粉末。正極偶絲和負極偶絲一般為不同材料的金屬絲，保護
套一般為金屬套管，所選用的錳基氧化物粉末具有以下熱電性能，當溫度<155 t:時基本不導電，當溫度^155"C時導電，而且溫度越高導電性能越好。
可以將若干條上述帶有保護套(一般為金屬套管)的熱電偶拉制成一定直 徑按設計要求串聯(lián)做成l一500米或更長的一條溫度傳感器，將帶保護套的熱電 偶串聯(lián)件盤纏埋在設備或管道表面的測溫層中，以對設備或管道表面溫度的自 動跟蹤測量和監(jiān)控。也可以將帶保護套的熱電偶串聯(lián)件置于有介質或氣流的設 備或管道中測量溫度。
由于本發(fā)明溫度傳感器的正負極偶絲始終處于分開狀態(tài)，并且用一種具有 特定熱電性能的錳基氧化物粉末實現(xiàn)隔離。在常溫或溫度<155°。時，內填充物 錳基氧化物絕緣電阻大，正負偶絲之間隔離，不產生熱電勢；當設備或管道的 某段或某一點溫度升高達155'C時，內填充物錳基氧化物電阻會降低，由于內填 充物絕緣電阻的降低，正負偶絲之間趨于導通，產生熱電勢，而且溫度越高導 電性能越好，在溫度繼續(xù)升高到22(TC時，內填充物絕緣電阻接近于零。輸出的 熱電勢信號直接輸送到二次儀表或計算機，或配溫度變送器，通過溫變放大電 信號轉變?yōu)閿?shù)字信號(4 20mA)。由于該溫度傳感器沒有一個固定結點(檢測 點)，因此，在設備或管道表面輔設一條幾十米，甚至幾百多米長的熱偶絲時， 當幾百長的范圍內任意處面積溫度升高達到監(jiān)控溫度時，這種新型溫度傳感器 就可自動跟蹤探測并輸出信號，所以幾百米長的范圍只需要鋪設一條信號導線， 就實現(xiàn)了一定范圍內的表面溫度測量。并且該溫度傳感器的熱電偶的正負熱偶 絲連同保護套可隨設備表面埋在保溫層中，從外表面看不出溫度測量點，給設備保溫帶來方便，并且整體美觀，不需考慮由于保溫不良導致散發(fā)熱能而浪費 能源。本發(fā)明尤其適用于化工設備和管道的表面以及內部介質或氣流的溫度測 量和監(jiān)控。
下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。


圖1是本發(fā)明一種實施例整體結構示意圖； 圖2是圖1中熱電偶截面圖； 圖3是本發(fā)明應用于化工設備的一種布線示意圖。
具體實施例方式
如圖l、 2所示，本發(fā)明的一種實施例自動跟蹤表面溫度傳感器，主要由 熱電偶l、插頭座4、正極插頭2、負極插頭3、接線盒5、電氣接口6以及連接 件等組成，正極金屬絲8和負極金屬絲9置于金屬套管10中，并且正極金屬絲 8和負極金屬絲9始終處于分開狀態(tài)，正極金屬絲8和負極金屬絲9周圍充填錳 基氧化物粉末7實現(xiàn)隔離。所選用的錳基氧化物粉末具有以下熱電性能，當溫 度<155匸時基本不導電，當溫度》155'C時趨于導電，而且溫度越高導電性能 越好。
圖3所示的是本發(fā)明一種應用實例， 一種具有表面測溫層的化工設備，表 面測溫層中盤纏埋有由若干條帶保護套的熱電偶拉制成一定的直徑并串聯(lián)一起 的溫度傳感器(圖中虛線內為測溫范圍)。設備工作時，當設備某段或某一點溫 度升高達155。C時，正負偶絲之間趨于導通，并且有近似值熱電勢信號。在溫度 繼續(xù)升高到22(TC時，正負偶絲之間完全通路產生熱電勢信號，輸出熱電勢信號 直接輸送到二次顯示儀表或計算器，或配溫度變送器，通過溫變放大電信號轉變?yōu)閿?shù)字信號(4 20mA)。同樣，本發(fā)明也可以盤纏埋在具有表面測溫層的管 道中，以對管道表面溫度的自動跟蹤監(jiān)控。同時也可以置于有介質和氣流的設 備或管道中測量溫度。
權利要求
1、一種自動跟蹤表面溫度傳感器，包括保護套和由正極偶絲和負極偶絲組成的熱電偶，其特征是所述正極偶絲和負極偶絲置于保護套中并且兩偶絲始終處于分開狀態(tài)，正極偶絲和負極偶絲周圍充填錳基氧化物粉末。
2、 根據(jù)權利要求l所述的自動跟蹤表面溫度傳感器，其特征是所述保護套 為金屬套管。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的自動跟蹤表面溫度傳感器，其特征是所述錳 基氧化物粉末具有以下熱電性能，當溫度<155°(3基本不導電，當溫度^155'C 時趨于導電。
4、 一種具有表面測溫層的設備，其特征是包括由若干條如權利要求1或2 所述的帶保護套的熱電偶拉制成一定的直徑并串聯(lián)一起的溫度傳感器，所述帶 保護套的熱電偶串聯(lián)件盤纏埋在設備表面的測溫層中。
5、 一種具有表面測溫層的管道，其特征是包括由若干條如權利要求1或2 所述的帶保護套的熱電偶拉制成一定的直徑并串聯(lián)一起的溫度傳感器，所述帶 保護套的熱電偶串聯(lián)件盤纏埋在管道表面的測溫層中。
6、 一種具有介質或氣流的設備，其特征是包括由若干條如權利要求1或2 所述的帶保護套的熱電偶拉制成一定的直徑并串聯(lián)一起的溫度傳感器，所述帶 保護套的熱電偶串聯(lián)件置于設備的介質或氣流中。
7、 一種具有介質或氣流的管道，其特征是包括由若干條如權利要求1或2 所述的帶保護套的熱電偶拉制成一定的直徑并串聯(lián)一起的溫度傳感器，所述帶 保護套的熱電偶串聯(lián)件置于管道的介質或氣流中。
全文摘要
一種自動跟蹤表面溫度傳感器，包括保護套和由正極偶絲和負極偶絲組成的熱電偶，所述正極偶絲和負極偶絲置于保護套中并且兩偶絲始終處于分開狀態(tài)，正極偶絲和負極偶絲周圍充填具有一定熱電性能的錳基氧化物粉末。正極偶絲和負極偶絲一般為不同材料的金屬絲，保護套一般為金屬套管，所選用的錳基氧化物粉末具有以下熱電性能，當溫度＜155℃時基本不導電，當溫度≥155℃時導電，而且溫度越高導電性能越好?？梢詫⑷舾蓷l上述帶有保護套的熱電偶拉制成一定直徑按設計要求串聯(lián)做成1-500米或更長的一條溫度傳感器，將帶保護套的熱電偶串聯(lián)件盤纏埋在設備或管道表面的測溫層中，也可以置于有介質或氣流的設備或管道中測量溫度，以對設備或管道表面或內部介質或氣流溫度的自動跟蹤測量和監(jiān)控。
文檔編號F17D5/00GK101545812SQ200910098190
公開日2009年9月30日 申請日期2009年5月4日 優(yōu)先權日2009年5月4日
發(fā)明者呂衍倫, 吳加侖, 姚春華, 宇 陳 申請人:浙江倫特機電有限公司