專利名稱：熱負(fù)荷傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于自動檢測技術(shù)裝置，主要用于加熱設(shè)備的水冷卻系統(tǒng)及水暖供熱設(shè)備的熱負(fù)荷自動測量。
如煉鐵高爐，即屬典型的加熱設(shè)備，高爐水冷卻系統(tǒng)的熱負(fù)荷值及其分布狀態(tài)，能及時反映出高爐操作好壞，并能準(zhǔn)確判斷出爐壁結(jié)厚或侵蝕甚至泄漏的狀況。因此，它對保證高爐生產(chǎn)及設(shè)備安全有重要意義。由于熱負(fù)荷是導(dǎo)出量，它需經(jīng)分別測出入口、出口水溫、水的流量、比熱等量值，再經(jīng)數(shù)據(jù)處理、計算后才能得出。像高爐這樣大型設(shè)備的水冷卻系統(tǒng)，一般按其結(jié)構(gòu)和工作溫度范圍的不同而分為若干段，每段又設(shè)若干冷卻板、壁、管等。顯見，若測其熱負(fù)荷，所需的設(shè)備和工作量是巨大的。故高爐生產(chǎn)設(shè)備一般無熱負(fù)荷檢測裝置。現(xiàn)有高爐水冷卻系統(tǒng)的熱負(fù)荷值都是按理論計算，再參照經(jīng)驗加一定的調(diào)節(jié)余量來確定的。
本實用新型的目的就是要提供一種測量迅速、準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)一體化如體積小，安裝簡易的熱負(fù)荷傳感器。
本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種熱負(fù)荷傳感器，其特點是；它的殼體是一種T形取樣口6，在T形取樣口6的腔內(nèi)裝有設(shè)有數(shù)字集成電路測溫元件、非接觸式測速轉(zhuǎn)換組件、微電腦芯片的芯體5，在芯體5下面裝有呈前掠式的轉(zhuǎn)輪7，在芯體5的上端連有信號輸出插座1，插座1外面套有蓋帽2。
由于本實用新型的外型是一種T型取樣口，集成電路測溫元件、非接觸式測速轉(zhuǎn)換組件、微電腦芯片均裝在芯體空腔內(nèi)，利用輸出插座與外設(shè)連接，故操作簡單易行、測量迅速準(zhǔn)確，具有體積小、一體化、智能化等特點。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)剖示圖。
圖中1．輸出插座2．蓋帽3．O型密封圈4．定位鍵5．芯體6．T型取樣口7．轉(zhuǎn)輪本實用新型的殼體6是一種T形取樣口，芯體5由數(shù)字集成電路測溫元件、非接觸式測速轉(zhuǎn)換組件、微電腦芯片構(gòu)成，芯體5安裝在取樣口6的腔內(nèi)，在芯體5的下面裝有呈前掠式的轉(zhuǎn)輪7，在芯體5的上端連有信號輸出插座1，插座1外面套有蓋帽2。
流量的測量將T形取樣口6，安裝有待測設(shè)備出口的適當(dāng)位置，然后插入熱負(fù)荷傳感器芯體5，當(dāng)流體從轉(zhuǎn)輪7的切向流過時，沖動轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)，在規(guī)定的流量范圍內(nèi)工況下，轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速與流速成一定的函數(shù)關(guān)系。轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速經(jīng)設(shè)在芯體內(nèi)的非接觸式電子測速裝置，變換成電信號。因T形取樣口的過流“截面積”是已知的，所以當(dāng)測得水流速度后，便可測得水量的瞬時流量。
溫度和溫差的測量在傳感器芯體內(nèi)，埋設(shè)有微型的“數(shù)字集成電路溫度傳感器”，它可直接將溫度這種非電量轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，實現(xiàn)水溫度的自動測量。入口的水溫度，相對于一定的設(shè)備壽命周期和季節(jié)來說，對各個分支管路，可以認(rèn)為是相同的，測量時可予先設(shè)置于傳感器內(nèi)，這樣便可計算出入出口的水溫差。
熱負(fù)荷的測量水的比熱和密度，在一定的工況下是常數(shù)，均可予先設(shè)置于傳感器內(nèi)。這樣，當(dāng)測出水的瞬時流量，水溫差等參數(shù)后，熱負(fù)荷即可由計算得出。
以上所有這些參數(shù)的測量、變換、設(shè)置、識別、傳輸、計算和顯示輸出等，都是由設(shè)有傳感器芯體內(nèi)的微電腦控制完成的。測量結(jié)果的顯示，可以選擇現(xiàn)場就地，儀表盤或計算機連網(wǎng)顯示等多種形式。
由于眾所周知的原因，通常流量儀表的最佳使用范圍，是其量程的1/3-2/3之間，而半導(dǎo)體測溫元件，其溫度與電阻的關(guān)系是非線性的，且互換性差。為改善這種狀況，我們在校驗傳感器時，將其特性曲線，按量程分為5-7段，每段確定一個系數(shù)，并存儲在傳感器芯體內(nèi)的微電腦中，實際測量時由電腦自動識別調(diào)用。這樣，就使傳感器在規(guī)定的量程內(nèi)都能達到設(shè)計精度。
轉(zhuǎn)輪，渦輪等傳統(tǒng)的速度式流量傳感器，共同的缺點是對流體介質(zhì)的清潔度要求高。鑒于此，我們設(shè)計的轉(zhuǎn)輪沒有充塞整個管道截面，而是插入有限的深度，以達到能測出水流截面上的平均流速為準(zhǔn)。這樣，在有一般雜質(zhì)的情況下，就不會發(fā)生卡堵現(xiàn)象。該轉(zhuǎn)輪的材質(zhì)是特配的尼龍，用模具壓鑄成型，密度與水相近，其運動阻力小，動特性好。
權(quán)利要求1.一種熱負(fù)荷傳感器，其特征在于它的殼體是一種T形取樣口(6)，在T形取樣口(6)的腔內(nèi)裝有設(shè)有數(shù)字集成電路測溫元件、非接觸式測速轉(zhuǎn)換組件、微電腦芯片的芯體(5)，在芯體(5)下面裝有呈前掠式的轉(zhuǎn)輪(7)，在芯體(5)的上端連有信號輸出插座(1)，插座(1)外面套有蓋帽(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱負(fù)荷傳感器，其特征在于所述的轉(zhuǎn)輪(7)不充塞整個管道截面，只插入有限的深度，轉(zhuǎn)輪(7)的材質(zhì)是特配的尼龍，用模具壓鑄成型，密度與水相近。
專利摘要一種熱負(fù)荷傳感器,它的殼體是一種T形取樣口6,在取樣口6的腔內(nèi)裝有設(shè)有數(shù)字集成電路測溫元件、非接觸式測速轉(zhuǎn)換組件、微電腦芯片的芯體5,在芯體5的下面裝有呈前掠式的轉(zhuǎn)輪7,在芯體5的上端連有信號輸出插座1,插座1外面套有蓋帽2。用于加熱設(shè)備的水冷卻系統(tǒng)及水暖供熱設(shè)備的熱負(fù)荷自動測量,可使溫度、溫差、流量及熱負(fù)荷等諸多量的測量在一體內(nèi)一次完成,結(jié)構(gòu)簡單,拆裝方便,測量迅速、準(zhǔn)確,性能穩(wěn)定,復(fù)現(xiàn)性好。
文檔編號G01N35/00GK2449232SQ0024089
公開日2001年9月19日 申請日期2000年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月3日
發(fā)明者方華超, 王健, 汪樹興 申請人:華東冶金學(xué)院自動化工程公司