[实用新型]自动跟踪表面温度传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种温度传感器，尤其涉及一种自动跟踪表面温度的热电偶温度传感器，应用于化工设备和管道的表面以及内部介质等的温度测量的温度传感器。

背景技术

近年来随着我国石油化工、煤化工等工业的蓬勃发展，在关键的设备和管道表面要进行测温控制才能确保安全生产，保证人员生命和财产安全。特别在化工生产的设备汽化炉，由于气化炉内温度约1350℃，压力8.0～9.0MPa，长时间运转炉内壁损坏，温度传导到外表面，温度过高，外壁钢板变软，在内压力作用下导致爆炸等重大设备安全事故，因此随时监控汽化炉表面温度显得十分必要。

目前使用的热电偶温度传感器主要包括保护套和热电偶，热电偶由二条正负极偶丝(金属丝)焊成一个点，其周围填充氧化镁粉末置于保护套中，氧化镁粉末用于正负极偶丝之间以及偶丝与保护套之间的绝缘作用。这种结构的热电偶测量温度，一只热电偶只能测量一个点，若整个化工设备表面都要测温，即可能要用上千个热电偶都不可能做到对设备表面每一点温度的测量和监控，因此，现有的热电偶温度传感器无法满足设备和管道整个表面积的温度测量。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能对被监控表面任一处面积测量温度的温度传感器，以适应各种化工设备和管道表面以及内部介质等温度的自动跟踪测量和监控。

本实用新型所采用的技术方案是：一种自动跟踪表面温度传感器，包括保护套和由正极偶丝和负极偶丝组成的热电偶，所述正极偶丝和负极偶丝置于保护套中并且两偶丝始终处于分开状态，正极偶丝和负极偶丝周围充填具有一定热电性能的锰基氧化物粉末。正极偶丝和负极偶丝一般为不同材料的金属丝，保护套一般为金属套管，所选用的锰基氧化物粉末具有以下热电性能，当温度＜155℃时基本不导电，当温度≥155℃时导电，而且温度越高导电性能越好。

可以将若干条上述带有保护套(一般为金属套管)的热电偶拉制成一定直径按设计要求串联做成1-500米或更长的一条温度传感器，将带保护套的热电偶串联件盘缠埋在设备或管道表面的测温层中，以对设备或管道表面温度的自动跟踪测量和监控。也可以将带保护套的热电偶串联件置于有介质或气流的设备或管道中测量温度。

由于本实用新型温度传感器的正负极偶丝始终处于分开状态，并且用一种具有特定热电性能的锰基氧化物粉末实现隔离。在常温或温度＜155℃时，内填充物锰基氧化物绝缘电阻大，正负偶丝之间隔离，不产生热电势；当设备或管道的某段或某一点温度升高达155℃时，内填充物锰基氧化物电阻会降低，由于内填充物绝缘电阻的降低，正负偶丝之间趋于导通，产生热电势，而且温度越高导电性能越好，在温度继续升高到220℃时，内填充物绝缘电阻接近于零。输出的热电势信号直接输送到二次仪表或计算机，或配温度变送器，通过温变放大电信号转变为数字信号(4～20mA)。由于该温度传感器没有一个固定结点(检测点)，因此，在设备或管道表面辅设一条几十米，甚至几百多米长的热偶丝时，当几百长的范围内任意处面积温度升高达到监控温度时，这种新型温度传感器就可自动跟踪探测并输出信号，所以几百米长的范围只需要铺设一条信号导线，就实现了一定范围内的表面温度测量。并且该温度传感器的热电偶的正负热偶丝连同保护套可随设备表面埋在保温层中，从外表面看不出温度测量点，给设备保温带来方便，并且整体美观，不需考虑由于保温不良导致散发热能而浪费能源。本实用新型尤其适用于化工设备和管道的表面以及内部介质或气流的温度测量和监控。

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例整体结构示意图；

图2是图1中热电偶截面图；

图3是本实用新型应用于化工设备的一种布线示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本实用新型的一种实施例自动跟踪表面温度传感器，主要由热电偶1、插头座4、正极插头2、负极插头3、接线盒5、电气接口6以及连接件等组成，正极金属丝8和负极金属丝9置于金属套管10中，并且正极金属丝8和负极金属丝9始终处于分开状态，正极金属丝8和负极金属丝9周围充填锰基氧化物粉末7实现隔离。所选用的锰基氧化物粉末具有以下热电性能，当温度＜155℃时基本不导电，当温度≥155℃时趋于导电，而且温度越高导电性能越好。

图3所示的是本实用新型一种应用实例，一种具有表面测温层的化工设备，表面测温层中盘缠埋有由若干条带保护套的热电偶拉制成一定的直径并串联一起的温度传感器(图中虚线内为测温范围)。设备工作时，当设备某段或某一点温度升高达155℃时，正负偶丝之间趋于导通，并且有近似值热电势信号。在温度继续升高到220℃时，正负偶丝之间完全通路产生热电势信号，输出热电势信号直接输送到二次显示仪表或计算器，或配温度变送器，通过温变放大电信号转变为数字信号(4～20mA)。同样，本实用新型也可以盘缠埋在具有表面测温层的管道中，以对管道表面温度的自动跟踪监控。同时也可以置于有介质和气流的设备或管道中测量温度。