本實用新型涉及物理量熱值測量技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種熱值儀用熱電堆。
背景技術(shù):
熱值儀是通過將被測燃氣與空氣凈化穩(wěn)壓處理后,使二者在恒壓差條件下混合、燃燒,在燃燒室中通過設置測溫元件測量燃燒室出氣溫度與進氣溫度的差值,再由數(shù)據(jù)處理器計算出燃氣的熱值(或華白指數(shù))。采用這種方法的儀器對測溫元件的測量精度要求較高,其中測溫元件的分布對測量精度關(guān)系很大,因為燃燒室內(nèi)的燃燒氣體的分布并不均勻。
該熱值儀的適用范圍主要是用于各種燃氣類(如天然氣、液化石油氣、焦爐煤氣、高爐煤氣、生物氣等)氣態(tài)物質(zhì)發(fā)熱量的熱值精確測定。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提供一種熱值儀用熱電堆,克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,采用熱電堆的合理分布結(jié)構(gòu),提高對燃燒氣體熱量的捕獲效率,滿足熱值儀對溫度測量精度的更高要求。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用如下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種熱值儀用熱電堆,包括熱電偶,所述熱電偶位于熱電堆固定筒的頂部,所述熱電堆由兩組熱電偶分布于同一水平面內(nèi)構(gòu)成,其中熱電偶組一在水平面內(nèi)繞圓周一均勻分布,熱電偶組二在水平面內(nèi)繞圓周二均勻分布,所述圓周一與圓周二為同心圓。
所述熱電偶組一與所述熱電偶組二中的熱電偶元件是相互間隔排列并且串聯(lián)在一起的;熱電偶熱端A位于熱電堆固定筒內(nèi)側(cè),熱電偶冷端B位于熱電堆固定筒外側(cè)。
所述熱電偶的數(shù)量為15~30個。
所述熱電偶為E型熱電偶,偶絲直徑為1~1.5mm。
所述熱電堆固定筒直徑為75~80mm。
所述熱電偶組一中的熱電偶在熱電堆固定筒內(nèi)側(cè)的伸出長度L1為15~20mm;所述熱電偶組二中的熱電偶在熱電堆固定筒內(nèi)側(cè)的伸出長度L2為25~30mm。
所述熱電偶冷端B包括正極和負極,相鄰熱電偶間的連接點與熱電堆固定筒外壁距離L3不少于19mm。
所述熱電堆固定筒上設有安裝熱電偶的開孔,熱電堆固定筒的內(nèi)側(cè)壁上相鄰開孔的中心距L4為2.8~3.2mm。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的有益效果是:熱電堆的熱端B在同一水平面上雙周排列,結(jié)構(gòu)合理,對于分布不均勻的燃燒氣體能顯著提高對燃燒熱量的捕獲效率,滿足熱值儀對溫度測量精度的更高要求,改造后溫度分辨率可達0.015℃。
附圖說明
圖1是本實用新型應用實施例結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1中沿C-C線剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1-燃燒室,2-燃燒器,3-熱交換器墊,4-熱交換器,5-熱電堆,6-熱電堆固定筒,7-圓周一,8-圓周二,9-燃氣管路,10-空氣管路,11-連接點,51-熱電偶組一,52-熱電偶組二。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步說明:
如圖1,是本實用新型一種熱值儀用熱電堆應用實施例結(jié)構(gòu)示意圖,熱值儀內(nèi)由下至上依次為:燃燒器2、熱交換器墊3、熱交換器4和燃燒室1,燃燒室1內(nèi)設熱電堆固定筒6,熱電堆固定筒6的頂部安裝有熱電堆5,熱電堆5由兩組熱電偶分布于同一水平面內(nèi)構(gòu)成,其中熱電偶組一51在水平面內(nèi)繞圓周一7均勻分布,熱電偶組二52在水平面內(nèi)繞圓周二8均勻分布,圓周一7與圓周二8為同心圓,實施例中,熱電堆固定筒6直徑為78mm。熱電偶組一51中的熱電偶在熱電堆固定筒6內(nèi)側(cè)的伸出長度L1為17mm;熱電偶組二52中的熱電偶在熱電堆固定筒6內(nèi)側(cè)的伸出長度L2為27mm。這種分布結(jié)構(gòu)可避免測量漏點,能提高溫度測量值的準確性。被測燃氣從燃氣管路9進入燃燒器2燃燒,空氣由空氣管路10進入燃燒室1,燃氣燃燒后產(chǎn)生的廢氣通過熱交換器4,和空氣在熱電堆固定筒6內(nèi)混合,產(chǎn)生的熱量Q向上經(jīng)過熱電堆5中的熱電偶熱端A后,由燃燒室頂部排放。熱電堆中熱電偶熱端A與冷端B之間產(chǎn)生的溫度差輸出毫伏數(shù)與熱負荷成正比,熱負荷又與華白指數(shù)成正比,數(shù)據(jù)處理器可由此計算出燃氣的熱值。
見圖2,熱電偶組一51與熱電偶組二52中的熱電偶元件是相互間隔排列并且串聯(lián)在一起的,熱電偶的熱端A位于熱電堆固定筒6的內(nèi)側(cè),熱電偶的冷端B位于熱電堆固定筒6的外側(cè)。熱電偶冷端B包括正極和負極,相鄰熱電偶間的連接點11與熱電堆固定筒6外壁距離L3不少于19mm。熱電堆固定筒上設有安裝熱電偶的開孔,熱電堆固定筒的內(nèi)側(cè)壁上相鄰開孔的中心距L4為2.8~3.2mm。熱電偶的數(shù)量為15~30個均可,數(shù)量越多布置越密,采集信號越準確,但也要考慮空間受限問題,實施例中熱電偶的數(shù)量為24個,熱電偶為E型熱電偶,熱電偶的偶絲直徑為1~1.5mm均可。E型熱電偶是一種廉金屬的熱電偶,正極(EP)為:鎳鉻10合金,化學成分與KP相同,負極(EN)為銅鎳合金,名義化學成分為:55%的銅,45%的鎳以及少量的錳,鈷,鐵等元素。該熱電偶的使用溫度為-200~900℃。E型熱電偶的特點:熱電動勢之大,靈敏度之高屬所有熱電偶之最,宜制成熱電堆,測量微小的溫度變化。E熱電偶還具有穩(wěn)定性好,抗氧化性能優(yōu)于銅-康銅,鐵-康銅熱電偶,價格便宜等優(yōu)點,能用于氧化性和惰性氣氛中,被廣泛采用。
以上所述實施例僅是為詳細說明本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果而選取的具體實例,但不應該限制本實用新型的保護范圍,凡在不違背本實用新型的精神和原則的前提下,所作的種種修改、等同替換以及改進,均應落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。